Važno otkriće…

Tim astronoma otkrio je nevjerojatnu zvijezdu naše Mliječne staze unutar koje su uspjeli identificirati rekordnih 65 prirodnih elemenata.

Tim astronoma identificirao je najširi raspon elemenata do sada opaženih u zvijezdi izvan našeg Sunca. Istraživači su u zvijezdi – nazvanoj HD 222925 – identificirali čak 65 elemenata. Od njih su 42 s dna periodnog sustava. Njihova identifikacija pomoći će astronomima da bolje razumiju proces brzog hvatanja neutrona – jednu od glavnih metoda pomoću kojih su stvoreni teški elementi svemira.

„Koliko znam to je rekord za bilo koji objekt izvan našeg Sunčevog sustava. Ono što ovu zvijezdu čini tako jedinstvenom je to što ima vrlo visok relativni udio elemenata navedenih uz donje dvije trećine periodnog sustava. Čak smo otkrili i zlato. Ovi elementi su napravljeni brzim procesom hvatanja neutrona. To je zapravo stvar koju pokušavamo proučavati: fiziku u razumijevanju kako, gdje i kada su ti elementi napravljeni,“ objasnio je Ian Roederer.

Zvijezda HD 222925 je zvijezda devete magnitude i nalazi se prema južnom zviježđu Tucana

Uloga neutrona u formiranju elemenata

Mnogi prirodni elementi nastaju nuklearnom fuzijom u kojoj se dvije atomske jezgre spajaju i oslobađaju energiju stvarajući drugačiji, teži atom. Međutim, elementi teži od cinka nastaju procesom koji se naziva hvatanje neutrona, tijekom kojeg postojeći element stječe dodatne neutrone jedan po jedan koji se zatim ‘raspadaju’ u protone, mijenjajući sastav atoma u novi element.

Neutroni se mogu uhvatiti polako – tijekom dugog vremenskog razdoblja unutar zvijezde – ili u nekoliko sekundi, kada katastrofalni događaj potaknu neutrone da ‘bombardiraju’ neko područje. Svaka metoda stvara različite vrste elemenata, no tim istraživača u svojoj se studiji bavio ovom potonjom vrstom.

„Astronomi su dugi niz godina raspravljali o tome koji bi fenomeni mogli izazvati takvo bombardiranje, a 2017. je potvrđeno da bi teški elementi mogli nastati sudarom dviju neutronskih zvijezda. Određene vrste supernova također bi mogle proizvesti te teške elemente, ali to još treba potvrditi promatranjem,“ rekao je Holmbeck.

Zvijezde i prirodni elementi

Tim sada radi na radu u kojem žele utvrdio jesu li kemijska izobilja uočena u HD 222925 nastala spajanjem neutronskih zvijezda ili supernovom – „Dodatni elementi identificirani u ovoj studiji daju novu osnovu koja se može usporediti sa simulacijama, koje možemo koristiti da otkrijemo priču o podrijetlu teških elemenata koji se vide u jedinstvenom kemijskom potpisu HD 222925,“ zaključio je Holmbeck.

Materijal koji je tim identificirao u HD 222925 sintetiziran je vrlo rano u mladosti svemira gdje se kasnije pretvorio u zvijezdu koju tim proučava. To znači da se HD 222925 može koristiti kao proxy za ono proučavanje tijela koje bi nastalo spajanjem neutronskih zvijezda ili supernovom.

Ono što je najvažnije, astronomi su koristili instrument na svemirskom teleskopu Hubble koji može prikupljati ultraljubičaste spektre. To je bilo ključno u omogućavanju astronomima da prikupe svjetlost u ultraljubičastom dijelu svjetlosnog spektra koje jedino može vidjeti slabu svjetlost koja dolazi iz hladne zvijezde kao što je HD 222925.

Važnost HD 222925

Ovi spektri imaju određeni ‘kemijski otisak’ elemenata unutar zvijezda – poput ljudskog otiska prsta – a čitanje ovih spektra omogućuje astronomima ne samo da identificiraju elemente sadržane u zvijezdi, već i koliko elementa zvijezda sadrži.

„Sada znamo detaljan rezultat element po element nekog događaja r-procesa koji se dogodio rano u svemiru. Svaki model koji pokušava razumjeti što se događa s r-procesom mora to moći reproducirati,“ rekla je koautorica rada Anna Frebel.

Kosmos