Στις παρυφές του ήλιου μας στον γαλαξία του Γαλαξία βρίσκεται ένα σχετικά φωτεινό αστέρι στο οποίο οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει το ευρύτερο φάσμα στοιχείων που μπορεί να υπάρχουν σε ένα αστέρι εκτός του ηλιακού μας συστήματος. Η μελέτη, με επικεφαλής τον αστρονόμο του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, Jan Roederer, ανακάλυψε 65 στοιχεία στο αστέρι HD 222925. Σαράντα δύο από τα ανακαλυφθέντα στοιχεία είναι βαριά στοιχεία, τα οποία βρίσκονται στο κάτω μέρος του περιοδικού πίνακα. Η αναγνώριση αυτών των στοιχείων σε ένα μόνο αστέρι θα βοηθήσει τους αστρονόμους να κατανοήσουν τη λεγόμενη διαδικασία γρήγορης σύλληψης νετρονίων ή έναν από τους κύριους τρόπους με τους οποίους δημιουργούνται βαριά στοιχεία στο σύμπαν.
«Από όσο γνωρίζω, αυτό είναι ένα ρεκόρ για οποιοδήποτε αντικείμενο εκτός του ηλιακού μας συστήματος. Αυτό που κάνει αυτό το αστέρι τόσο μοναδικό είναι η πολύ υψηλή σχετική αναλογία στοιχείων που αναφέρονται στα κάτω δύο τρίτα του περιοδικού πίνακα. Ανακαλύψαμε ακόμη και χρυσό», είπε ο Roederer. «Αυτά τα στοιχεία ελήφθησαν ως αποτέλεσμα της διαδικασίας σύλληψης γρήγορων νετρονίων. Αυτό προσπαθούμε να μελετήσουμε: τη φυσική για να καταλάβουμε πώς, πού και πότε παρήχθησαν αυτά τα στοιχεία».
Η διαδικασία, που ονομάζεται επίσης "r-process", ξεκινά με την παρουσία ελαφρών στοιχείων όπως ο σίδηρος. Στη συνέχεια, γρήγορα - περίπου ένα δευτερόλεπτο - προστίθενται νετρόνια στους πυρήνες των ελαφρών στοιχείων. Το αποτέλεσμα είναι ο σχηματισμός βαρύτερων στοιχείων όπως το σελήνιο, το ασήμι, το τελλούριο, η πλατίνα, ο χρυσός και το θόριο – το είδος που βρίσκεται στο HD 222925, τα οποία οι αστρονόμοι λένε ότι σπάνια βρίσκονται στα αστέρια. «Για να απελευθερώσετε νετρόνια και να τα προσθέσετε στους πυρήνες των ατόμων, χρειάζεστε πολλά ελεύθερα νετρόνια και πολύ υψηλή ενέργεια», είπε ο Roederer. «Δεν υπάρχουν τόσα πολλά περιβάλλοντα όπου μπορεί να συμβεί αυτό».
Ένα τέτοιο περιβάλλον έχει επιβεβαιωθεί: η συγχώνευση άστρων νετρονίων. Οι αστέρες νετρονίων είναι οι κατεστραμμένοι πυρήνες των υπεργιγάντων αστέρων, που είναι τα μικρότερα και πυκνότερα γνωστά ουράνια αντικείμενα. Τα συγκρουόμενα ζεύγη άστρων νετρονίων προκαλούν βαρυτικά κύματα και το 2017 οι αστρονόμοι εντόπισαν για πρώτη φορά βαρυτικά κύματα από τη συγχώνευση αστέρων νετρονίων. Ένας άλλος τρόπος με τον οποίο μπορεί να συμβεί η διαδικασία r είναι μέσω του εκρηκτικού θανάτου ισχυρών αστεριών. Τα στοιχεία που εντόπισαν ο Roederer και η ομάδα του στο HD 222925 σχηματίστηκαν είτε σε μια τεράστια σουπερνόβα είτε στη συγχώνευση άστρων νετρονίων στην αρχή του σύμπαντος.
Αυτό το αστέρι μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πληρεξούσιος για το τι θα μπορούσε να συμβεί ως αποτέλεσμα ενός από αυτά τα συμβάντα. Κάθε μοντέλο που αναπτύχθηκε στο μέλλον και δείχνει πώς η διαδικασία r ή η φύση παράγει στοιχεία στα δύο τρίτα κάτω του περιοδικού πίνακα θα πρέπει να έχει την ίδια υπογραφή με το HD 222925, λέει ο Roederer.
Είναι σημαντικό ότι οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν το όργανο του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, το οποίο μπορεί να συλλέξει υπεριώδη φάσματα. Αυτό το όργανο έπαιξε βασικό ρόλο στο να επιτρέψει στους αστρονόμους να συλλέγουν φως στο υπεριώδες τμήμα του φάσματος, το αμυδρό φως που προέρχεται από ένα δροσερό αστέρι όπως το HD 222925. Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν επίσης ένα από τα τηλεσκόπια Magellan - μια κοινοπραξία με την οποία συνεργάζεται η UM - στο Παρατηρητήριο του Λας Βέγκας -Campanas στη Χιλή για τη συλλογή φωτός από το HD 222925 στο οπτικό τμήμα του φάσματος φωτός. Αυτά τα φάσματα κωδικοποιούν τα «χημικά αποτυπώματα» των στοιχείων μέσα στα αστέρια και η ανάγνωση αυτών των φασμάτων επιτρέπει στους αστρονόμους να προσδιορίσουν όχι μόνο τα στοιχεία που υπάρχουν ήδη στο αστέρι, αλλά και την ποσότητα κάθε στοιχείου.
Πολλοί από τους συν-συγγραφείς της μελέτης είναι μέρος μιας ομάδας που ονομάζεται R-Process Alliance, μια ομάδα αστροφυσικών που εργάζονται για να λύσουν μεγάλα ερωτήματα που σχετίζονται με τη διαδικασία r. Αυτό το έργο αντιπροσωπεύει έναν από τους βασικούς στόχους της ομάδας: να προσδιορίσει ποια στοιχεία και σε ποιες ποσότητες παρήχθησαν στη διαδικασία r με ένα πρωτοφανές επίπεδο λεπτομέρειας.
Μπορείτε να βοηθήσετε την Ουκρανία να πολεμήσει ενάντια στους Ρώσους εισβολείς. Ο καλύτερος τρόπος για να γίνει αυτό είναι να δωρίσετε χρήματα στις Ένοπλες Δυνάμεις της Ουκρανίας μέσω Savelife ή μέσω της επίσημης σελίδας NBU.
Διαβάστε επίσης: