Наблюдения спектра слившихся нейтронных звезд GW170817 подтвердили наличие стронция, что позволило впервые зафиксировать процесс образования одного из самых тяжелых элементов непосредственно в космосе.
Изначально Вселенная состояла только из водорода и незначительного количества гелия. Более тяжелые элементы начали формироваться впоследствии, в результате термоядерных процессов, происходивших в ядрах звезд. Синтез элементов, тяжелее железа, требует еще более жестких условий, которые возникают во время таких драматических событий, как взрывы сверхновых. В ходе этих процессов ядра подвергаются интенсивному облучению свободными нейтронами и иногда захватывают их, переходя в более тяжелые изотопы.
В процессе такого захвата нейтронов образуются самые тяжелые ядра, известные в природе. Однако для их формирования необходимы еще более экстремальные условия, такие как слияние нейтронных звезд. Эти события сопряжены с выбросом колоссальной энергии, включая гравитационные волны. Два года назад гравитационные волны такого слияния (GW170817) были впервые зафиксированы детектировать с Земли, а последующие наблюдения телескопов показали, в процессе этих реакций сформировались ядра, содержащие элементы тяжелее железа, такие как золото и платина.
В новой статье, опубликованной в журнале Nature, согласно сообщению группы европейских астрономов, в событии GW170817 был обнаружен еще один тяжелый элемент – стронций. Это открытие стало результатом анализа данных, полученных с использованием спектрометра X-shooter, установленного на телескопе VLT Паранальской обсерватории. Спектрометр предназначен для регистрации спектров в широком диапазоне длин волн, охватывающем ультрафиолетовую и ближнюю инфракрасную области.
«Впервые нам удалось установить прямую связь между ядрами, возникшими в процессе захвата нейтронов, и слиянием нейтронных звезд», – говорит одна из авторов работы Камилла Хансен (Camilla Hansen) из Гейдельбергского института астрономии Общества Макса Планка. Такая связь еще раз подтверждает современные представления о процессах нуклеосинтеза во Вселенной.