Na okraji nášho slnka v galaxii Mliečna dráha je pomerne jasná hviezda, v ktorej astronómovia identifikovali najširšiu škálu prvkov, ktoré môžu byť prítomné v hviezde mimo našej slnečnej sústavy. Štúdia vedená astronómom z University of Michigan Janom Roedererom objavila 65 prvkov v hviezde HD 222925. Štyridsaťdva objavených prvkov sú ťažké prvky, ktoré sú na konci periodickej tabuľky. Identifikácia týchto prvkov v jedinej hviezde pomôže astronómom pochopiť takzvaný proces zachytávania rýchlych neutrónov alebo jeden z hlavných spôsobov, ako sa vo vesmíre vytvárajú ťažké prvky.
„Pokiaľ viem, ide o rekord pre akýkoľvek objekt mimo našej slnečnej sústavy. Čo robí túto hviezdu tak jedinečnou, je veľmi vysoký relatívny podiel prvkov uvedených v dolných dvoch tretinách periodickej tabuľky. Dokonca sme objavili zlato,“ povedal Roederer. „Tieto prvky boli získané ako výsledok procesu zachytávania rýchlych neutrónov. To je to, čo sa snažíme študovať: fyziku, aby sme pochopili, ako, kde a kedy boli tieto prvky vyrobené."
Proces, nazývaný aj „r-proces“, začína prítomnosťou ľahkých prvkov, ako je železo. Potom sa k jadrám ľahkých prvkov rýchlo – asi sekundu – pridajú neutróny. Výsledkom je tvorba ťažších prvkov, ako je selén, striebro, telúr, platina, zlato a tórium – také, aké sa nachádzajú v HD 222925, pričom všetky z nich sa podľa astronómov zriedka vyskytujú vo hviezdach. "Aby ste mohli uvoľniť neutróny a pridať ich do jadier atómov, potrebujete veľa voľných neutrónov a veľmi vysokú energiu," povedal Roederer. "Nie je toľko prostredí, kde sa to môže stať."
Jedno také prostredie bolo potvrdené: zlučovanie neutrónových hviezd. Neutrónové hviezdy sú zrútené jadrá superobrích hviezd, ktoré sú najmenšími a najhustejšími známymi nebeskými objektmi. Kolidujúce páry neutrónových hviezd spôsobujú gravitačné vlny a v roku 2017 astronómovia prvýkrát zachytili gravitačné vlny zo splývajúcich neutrónových hviezd. Ďalším spôsobom, ako môže dôjsť k r-procesu, je výbušná smrť silných hviezd. Prvky, ktoré Roederer a jeho tím identifikovali v HD 222925, vznikli buď v masívnej supernove, alebo pri splynutí neutrónových hviezd na samom začiatku vesmíru.
Táto hviezda môže byť použitá ako zástupca toho, čo by sa mohlo stať v dôsledku jednej z týchto udalostí. Akýkoľvek model vyvinutý v budúcnosti, ktorý demonštruje, ako r-proces alebo príroda vytvára prvky v spodných dvoch tretinách periodickej tabuľky, by mal mať rovnaký podpis ako HD 222925, hovorí Roederer.
Dôležité je, že astronómovia použili prístroj Hubbleovho vesmírneho teleskopu, ktorý dokáže zbierať ultrafialové spektrá. Tento prístroj zohral kľúčovú úlohu v tom, že umožnil astronómom zbierať svetlo v ultrafialovej časti spektra, slabé svetlo, ktoré pochádza z chladnej hviezdy, ako je HD 222925. Astronómovia tiež použili jeden z Magellanových ďalekohľadov – konzorcium, s ktorým UM spolupracuje – na observatóriu Las Vegas -Campanas v Čile na zber svetla z HD 222925 v optickej časti svetelného spektra. Tieto spektrá kódujú „chemické odtlačky“ prvkov vo vnútri hviezd a čítanie týchto spektier umožňuje astronómom určiť nielen prvky, ktoré sa už vo hviezde nachádzajú, ale aj množstvo každého prvku.
Mnohí zo spoluautorov štúdie sú súčasťou skupiny s názvom R-Process Alliance, skupiny astrofyzikov, ktorí pracujú na riešení veľkých otázok súvisiacich s r-procesom. Tento projekt predstavuje jeden z kľúčových cieľov skupiny: určiť, ktoré prvky a v akom množstve boli vyrobené v r-procese s bezprecedentnou úrovňou detailov.
Môžete pomôcť Ukrajine v boji proti ruským útočníkom. Najlepším spôsobom, ako to urobiť, je darovať finančné prostriedky Ozbrojeným silám Ukrajiny prostredníctvom Zachrániť život alebo cez oficiálnu stránku NBU.
Prečítajte si tiež: