Na periferiji našeg sunca u galaksiji Mliječni put nalazi se relativno svijetla zvijezda u kojoj su astronomi identificirali najširi raspon elemenata koji mogu biti prisutni u zvijezdi izvan našeg Sunčevog sistema. Studija, koju je vodio astronom sa Univerziteta Michigan Jan Roederer, otkrila je 65 elemenata u zvijezdi HD 222925. Četrdeset dva otkrivena elementa su teški elementi, koji se nalaze na dnu periodnog sistema. Identifikacija ovih elemenata u jednoj zvijezdi pomoći će astronomima da shvate takozvani proces hvatanja brzih neutrona, ili jedan od glavnih načina na koji se teški elementi stvaraju u svemiru.
„Koliko ja znam, ovo je rekord za bilo koji objekat izvan našeg Sunčevog sistema. Ono što ovu zvijezdu čini tako jedinstvenom je veoma visok relativni udio elemenata navedenih u donje dvije trećine periodnog sistema. Čak smo otkrili i zlato", rekao je Roederer. „Ovi elementi su dobijeni kao rezultat procesa hvatanja brzih neutrona. To je ono što pokušavamo da proučavamo: fiziku da razumemo kako, gde i kada su ovi elementi proizvedeni."
Proces, takođe nazvan "r-proces", počinje prisustvom lakih elemenata kao što je gvožđe. Zatim se brzo – oko sekunde – neutroni dodaju jezgrima lakih elemenata. Rezultat je formiranje težih elemenata kao što su selen, srebro, telur, platina, zlato i torijum – oni koji se nalaze u HD 222925, a za koje astronomi kažu da se retko nalaze u zvezdama. "Da biste oslobodili neutrone i dodali ih jezgrima atoma, potrebno vam je puno slobodnih neutrona i vrlo visoka energija", rekao je Roederer. "Nema toliko okruženja u kojima se to može dogoditi."
Jedno takvo okruženje je potvrđeno: spajanje neutronskih zvijezda. Neutronske zvijezde su kolapsirana jezgra supergigantskih zvijezda, koje su najmanji i najgušći poznati nebeski objekti. Sudajući parovi neutronskih zvijezda uzrokuju gravitacijske valove, a 2017. godine astronomi su prvi otkrili gravitacijske valove iz spajanja neutronskih zvijezda. Drugi način na koji se r-proces može dogoditi je kroz eksplozivnu smrt moćnih zvijezda. Elementi koje su Roederer i njegov tim identificirali u HD 222925 nastali su ili u masivnoj supernovi ili u spajanju neutronskih zvijezda na samom početku svemira.
Ova zvijezda se može koristiti kao proxy za ono što bi se moglo dogoditi kao rezultat jednog od ovih događaja. Svaki model razvijen u budućnosti koji pokazuje kako r-proces ili priroda proizvodi elemente u donje dvije trećine periodnog sistema trebao bi imati isti potpis kao HD 222925, kaže Roederer.
Važno je da su astronomi koristili instrument svemirskog teleskopa Hubble, koji može prikupljati ultraljubičaste spektre. Ovaj instrument je igrao ključnu ulogu u omogućavanju astronomima da prikupe svjetlost u ultraljubičastom dijelu spektra, slabo svjetlo koje dolazi od hladne zvijezde poput HD 222925. Astronomi su također koristili jedan od Magellanovih teleskopa – konzorcijum sa kojim je UM partner – u Las Vegas opservatoriji - Campanas u Čileu kako bi prikupio svjetlost sa HD 222925 u optičkom dijelu svjetlosnog spektra. Ovi spektri kodiraju "hemijske otiske prstiju" elemenata unutar zvijezda, a čitanje ovih spektra omogućava astronomima da odrede ne samo elemente koji su već prisutni u zvijezdi, već i količinu svakog elementa.
Mnogi od koautora studije su dio grupe koja se zove R-Process Alliance, grupe astrofizičara koji rade na rješavanju velikih pitanja vezanih za r-proces. Ovaj projekat predstavlja jedan od ključnih ciljeva grupe: utvrditi koji su elementi i u kojim količinama proizvedeni u r-procesu sa neviđenim nivoom detalja.
Možete pomoći Ukrajini u borbi protiv ruskih osvajača. Najbolji način da to učinite je da donirate sredstva Oružanim snagama Ukrajine putem Savelife ili preko službene stranice NBU.
Pročitajte također: