Gli astronomi hanno trovato una stella “gold standard” nella Via Lattea

HD 222925 è la nona stella più grande della costellazione meridionale della Tucana. Prestito Sondaggio del cielo digitalizzato STScI:

Vicino al nostro Sole, la Via Lattea, c’è una stella relativamente luminosa, in cui gli astronomi sono stati in grado di rilevare la più ampia gamma di elementi stellari al di fuori del nostro Sistema Solare.

Lo studio, guidato dall’astronomo dell’Università del Michigan Ian Roder, ha trovato 65 elementi della stella HD 222925. Di questi, 42 sono articoli pesanti elencati in fondo alla Tavola periodica degli elementi.

Trovare questi elementi in una singola stella aiuterà gli astronomi a capire quello che viene chiamato il “processo di cattura veloce dei neutroni” o uno dei modi principali in cui vengono creati gli elementi pesanti nell’universo. I loro risultati sono pubblicati su arXiv և accettati per la pubblicazione Appendice all’Astrophysical Journal serie.

“Per quanto ne so, questo è un record per qualsiasi oggetto al di fuori del nostro sistema solare. E ciò che rende questa stella così speciale è che ha un rapporto relativo molto alto di elementi elencati lungo i due terzi della tavola periodica. “Abbiamo anche trovato l’oro”, ha detto Roder. “Questi elementi sono stati creati come risultato del rapido processo di cattura dei neutroni. Questo è davvero ciò che stiamo cercando di studiare. per capire la fisica, come, dove e quando sono stati creati questi elementi. ”

Il processo, chiamato anche “r-process”, inizia con la presenza di elementi più leggeri, come il ferro. Quindi, in pochi secondi, i neutroni vengono aggiunti ai nuclei degli elementi più leggeri. Questo crea elementi più pesanti come selenio, argento, tellurio, platino, oro-torio, come quelli che si trovano in HD 222925, che gli astronomi dicono si trovano raramente nelle stelle.

“Hai bisogno di molti neutroni liberi, condizioni di energia molto elevata per rilasciarli, da aggiungere ai nuclei degli atomi”, ha detto Roder. “Non ci sono molti ambienti in cui questo può accadere, due, forse.”

È stato dimostrato che uno di questi ambienti è la fusione di stelle di neutroni. Le stelle di neutroni sono i nuclei collassati delle stelle supergiganti, i corpi celesti più piccoli e densi conosciuti. La collisione di coppie di stelle di neutroni provoca onde gravitazionali, և Nel 2017, gli astronomi hanno scoperto per la prima volta le onde gravitazionali dalla fusione di stelle di neutroni. Un altro cavallo che può essere rielaborato dopo la massiccia esplosione di stelle stellari.

“E’ un grande passo avanti. capire dove può aver luogo il processo r. Ma è un passo molto più grande da dire. “Cosa ha fatto davvero quell’evento? Cosa è stato prodotto lì?”, Ha detto Roder. “Ecco dove entra in gioco il nostro studio.”

Gli elementi che Roederer e il suo team hanno scoperto in HD 222925 sono stati creati dalla fusione di supernove massicce o stelle di neutroni in un periodo molto precoce dell’universo. L’oggetto è stato lanciato և indietro nello spazio, dove in seguito si è trasformato in una stella, che è attualmente allo studio di Roder.

Questa stella può quindi essere utilizzata come proxy per creare uno di quegli eventi. Qualsiasi modello sviluppato in futuro che mostri come il processo r o la natura producono elementi nei due terzi inferiori di una tavola periodica dovrebbe avere la stessa firma di HD 222925, afferma Roder.

È molto probabile che gli astronomi abbiano utilizzato uno strumento sul telescopio spaziale Hubble in grado di raccogliere spettri UV. Questo strumento ha svolto un ruolo chiave nel consentire agli astronomi di raccogliere luce nello spettro della luce ultravioletta, una luce fioca proveniente da una stella fredda come HD 222925.

Gli astronomi hanno anche utilizzato uno dei telescopi di Magellan, in collaborazione con UM, presso l’Osservatorio di Las Campanas in Cile per catturare la luce da HD 222925 nella parte ottica dello spettro luminoso.

Questi spettri codificano le “impronte chimiche” degli elementi all’interno delle stelle e la lettura di questi spettri consente agli astronomi di identificare non solo gli elementi contenuti nella stella ma anche il numero di elementi contenuti nella stella.

Anna Frebel è la coautrice dello studio, professoressa di fisica al Massachusetts Institute of Technology. Ci ha aiutato a capire il modello generale dell’abbondanza elementare in HD 222925 և come informa la nostra comprensione dell’origine degli elementi nello spazio.

“Ora conosciamo il risultato dettagliato di elemento per elemento di un evento di processo r che si è verificato all’inizio dell’universo”, ha detto Frebel. “Qualsiasi modello che tenti di capire cosa sta succedendo con il processo r dovrebbe essere in grado di riprodurlo”.

Molti dei coautori dello studio fanno parte di un gruppo chiamato R-Process Alliance, un gruppo di astrofisici dediti alla risoluzione di grandi problemi nel processo r. Questo progetto cita uno degli obiettivi principali del team. per scoprire quali elementi և quanti sono stati prodotti con un dettaglio senza precedenti nel processo r.


La prima identificazione di un elemento pesante causato da una collisione di stelle di neutroni


Informazioni aggiuntive.
Ian U. Roederer et al, R-Process Alliance. Modello di abbondanza R-Process dalla spettroscopia UV R-Process Metal-Poor Star HD 222925. arXiv: 2205.03426v1: [astro-ph.SR]arxiv.org/abs/2205.03426:

Fornito dall’Università del Michigan

Citazione:Gli astronomi hanno trovato la stella “gold standard” nella Via Lattea (11 maggio 2022), scattata l’11 maggio 2022: https://phys.org/news/2022-05-astronomers-gold-standard-star-milky .html:

Questo documento è soggetto a copyright. Nessuna parte di questa transazione può essere riprodotta senza la nostra autorizzazione scritta, fatta eccezione per qualsiasi transazione o ricerca privata. Il contenuto è solo a scopo informativo.

Leave a Comment

Your email address will not be published.