Các hợp nhất sao neutron nhị phân (NS) là những vị trí đầy hứa hẹn của quá trình tổng hợp hạt nhân bắt neutron nhanh chóng.
Vụ nổ là kết quả của sự hợp nhất của hai sao neutron xoắn ốc vào trong và tạo ra một phần đáng kể các thành phần nặng tạo nên vũ trụ của chúng ta. Trường hợp đầu tiên của quá trình này xảy ra vào năm 2017 có tên là GW 170817. Ngoại trừ stronti, được tìm thấy trong quang phổ, các nhà khoa học đã không thể xác định chính xác các nguyên tố được tạo ra trong các vụ hợp nhất sao neutron thậm chí XNUMX năm sau đó.
Một nhóm nghiên cứu do Nanae Domoto, một sinh viên tốt nghiệp tại Trường Cao học Khoa học tại Đại học Tohoku và một nhà nghiên cứu tại Hiệp hội Xúc tiến Khoa học Nhật Bản (JSPS), đã nghiên cứu một cách có hệ thống các tính chất của tất cả các nguyên tố nặng để giải mã quang phổ từ sáp nhập sao neutron.
Họ đã sử dụng điều này để xem xét quang phổ của kilonovae từ GW 170817, đó là sự phát xạ mạnh do sự phân rã phóng xạ của các hạt nhân mới hình thành bị đẩy ra trong quá trình hợp nhất. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng các nguyên tố hiếm lanthanum và xeri có thể sao chép các mẫu quang phổ cận hồng ngoại được nhìn thấy vào năm 2017 dựa trên so sánh các mô phỏng quang phổ kilonovae phức tạp do siêu máy tính “ATERUI II” tại Đài quan sát Thiên văn Quốc gia Nhật Bản thực hiện.
Cho đến nay, sự tồn tại của các nguyên tố đất hiếm mới chỉ được đưa ra giả thuyết dựa trên quá trình tiến hóa tổng thể của các nguyên tố đất hiếm. độ sáng của kilonova, nhưng không phải từ các tính năng quang phổ.
domoto nói, “Đây là nhận dạng trực tiếp đầu tiên của các nguyên tố hiếm trong quang phổ của các vụ sáp nhập sao neutron và nó nâng cao hiểu biết của chúng ta về nguồn gốc các nguyên tố trong vũ trụ".
“Nghiên cứu này sử dụng một mô hình đơn giản về vật chất bị đẩy ra. Nhìn về phía trước, chúng tôi muốn tính đến các cấu trúc đa chiều để nắm bắt được bức tranh toàn cảnh hơn về những gì xảy ra khi các ngôi sao va chạm.”
Tạp chí tham khảo:
- Nanae Domoto, Masaomi Tanaka, Daiji Kato, Kyohei Kawaguchi, Kenta Hotokezaka, Shinya Wanajo. Tính năng Lanthanide trong quang phổ cận hồng ngoại của Kilonovae. Tạp chí Astrophysical Journal, 2022; 939 (1): 8 DOI: 10.3847/1538-4357/ac8c36
