L’étoile « Gold Standard » dans la Voie lactée
Des astronomes découvrent l’étoile « Gold Standard » dans la Voie lactée. Il y a relativement une étoile brillante dans le voisinage de notre soleil de la galaxie de la Voie lactée. À l’intérieur de celui-ci, les astronomes ont pu identifier la plus grande variété d’éléments dans une étoile plus que notre système solaire à ce jour.
La recherche, dirigée par l’astronome Ian Roederer de l’Université du Michigan, a identifié 65 éléments dans l’étoile HD 222925. Quarante-deux des éléments détectés sont des éléments répertoriés dans la partie inférieure du tableau des éléments.
Distinguer ces éléments dans une étoile aide les astronomes à comprendre le “processus de capture rapide des neutrons”, ou l’une des principales façons dont les éléments lourds dans l’espace lointain ont été créés. Leurs résultats sont publiés sur arXiv et approuvés pour publication dans la série Astrophysical Journal Supplement.
L’étoile « Gold Standard » dans la Voie lactée: capture rapide des neurones
” À ma connaissance, c’est un record pour n’importe quel objet au-delà de notre système solaire, et ce qui rend cette étoile si unique, c’est qu’elle a un pourcentage relatif extrêmement élevé des éléments répertoriés le long des deux tiers inférieurs du tableau périodique. . Nous avons également détecté de l’or”, a déclaré Roederer. “Ces éléments ont été fabriqués par le procédé de capture de neutrons rapides. C’est la choisi que nous essayons d’étudier : la physique pour comprendre comment, où et quand ces éléments ont été fabriqués.
Le processus, aussi appelé « processus r », commence par la présence d’éléments plus légers tels que le fer. Ensuite, rapidement – de l’ordre d’une seconde – les neutrons sont inclus dans les noyaux des éléments plus légers. Selon les astronomes, cela développe des éléments plus lourds tels que le sélénium, l’argent, le tellure, le platine, l’or et le thorium, du genre situé dans HD 222925, qui sont tous rarement trouvés dans les étoiles.
Les neutrons libres
« Vous sollicitez beaucoup de neutrons libres et d’un ensemble de conditions à très haute énergie pour les libérer et les inclure dans les noyaux des atomes », a déclaré Roederer. “Il n’y a pas beaucoup d’environnements dans lesquels cela peut avoir lieu – deux, peut-être.”
Parmi ces conditions ont été confirmées : la combinaison d’étoiles à neutrons. Les étoiles à neutrons sont les noyaux effondrés d’étoiles supergéantes et sont les matériaux célestes identifiés les plus petits et les plus denses. Le crash des paires d’étoiles à neutrons provoque des ondes gravitationnelles et, en 2017, les astronomes ont détecté pour la première fois des ondes gravitationnelles provenant de la fusion d’étoiles à neutrons. Une autre façon dont le processus pourrait se produire est la mort explosive d’étoiles massives.
« C’est une progression cruciale : identifiant où le processus r peut se produire. C’est un pas beaucoup plus grand d’affirmer : « Qu’est-ce que cet événement a fait ? Qu’est-ce qui y était produit ? Dit Roederer. “C’est là que notre étude est nécessaire.”
L’étoile « Gold Standard » dans la Voie lactée: les éléments trouvés dans l’étoile
Les éléments Roederer et son équipe identifiés dans HD 222925 ont été produits dans des supernovæ massives ou une fusion d’étoiles à neutrons au début de l’espace lointain. Le matériau a été retiré et renvoyé dans l’espace, où il a ensuite été transformé dans l’étoile que Roederer étudie actuellement.
Cette étoile peut alors être utilisée comme indicateur par lequel l’un de ces événements serait produit. Tout type développé à l’avenir qui montre comment le processus ou la nature a généré des éléments sur les deux niveaux inférieurs de la table des éléments doit certainement avoir la signature exacte comme HD 222925, déclare Roederer.
Surtout, les astronomes ont utilisé un appareil sur le télescope spatial Hubble qui collecte les spectres ultraviolets. Cet appareil était essentiel pour permettre aux astronomes de collecter la lumière dans la partie ultraviolette du spectre lumineux – une lumière faible provenant d’une étoile froide telle que HD 222925.
Les astronomes ont également utilisé l’un des télescopes Magellan – un consortium dont U-M est partenaire – à l’observatoire de Las Campanas au Chili pour collecter la lumière de HD 222925 dans la partie optique du spectre lumineux.
Ces spectres inscrivent « l’empreinte chimique » des éléments dans les étoiles. La lecture de ces spectres permet aux astronomes de détecter les composants inclus dans l’étoile et à quel point l’étoile a un composant.
De plus amples recherches
Anna Frebel est co-auteure de la recherche et professeur de physique au Massachusetts Institute of Technology. Elle a aidé à l’interprétation générale du modèle d’abondance d’éléments du HD 222925 et comment il informe de notre compréhension du début des composants dans le cosmos.
« Nous connaissons maintenant la sortie détaillée par élément d’un événement de processus qui s’est produit au début de l’univers », a déclaré Frebel. “Tout modèle qui essaie de comprendre ce qui se passe avec le processus doit être capable de le reproduire.”
La plupart des co-auteurs de l’étude appartiennent à une équipe appelée R-Process Alliance, un groupe d’astrophysiciens dédié à répondre aux préoccupations importantes du processus r. Ce projet note l’un des objectifs clés du groupe : découvrir quels éléments et en quelles quantités ont été créés dans le processus r avec un degré de détail sans précédent.
Lire l’article original sur Science Daily.
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