Ученые обнаружили в спектрах звезд редкоземельные элементы

0 5

© NAOJ, University of TokyoКонцептуальная схема исследования. Различные тяжелые металлы с уникальными сигнатурами длин волн образуются при взрыве после слияния двойных нейтронных звезд. Эти металлы затем включаются во вновь формирующиеся звезды, где сегодня наблюдаются их подписи

Астрономы зафиксировали присутствие тяжелых и редкоземельных металлов в инфракрасном спектре гигантских и сверхгигантских звезд Млечного Пути. Результаты опубликованы в журнале Astrophysical Journal Supplement.

Сразу после Большого взрыва Вселенная содержала только водород и гелий. Элементы в диапазоне атомных масс от гелия до железа образовались в результате ядерного синтеза в ядрах звезд. Для появления более тяжелых элементов нужны были такие события, как взрывы сверхновых или слияние двойных нейтронных звезд.

Понимание того, насколько распространены такие события, важно для представления о химической эволюции нашей Галактики и Вселенной в целом, а также для оценки уникальности Земли как планеты, содержащей в своем составе весь спектр элементов.

Для того, чтобы узнать химический состав звезд, астрономы изучают их спектры. Каждый элемент, присутствующий в звезде, поглощает определенные длины волны света, оставляя особую «подпись», или сигнатуру в спектре звезды.

И если раньше приборы уверенно фиксировали только элементы с небольшими атомными массами, то современные мощные спектрографы, специально разработанные для длин волн ближнего инфракрасного диапазона, позволяют находить подписи и более тяжелых элементов.

Японские ученые из Токийского университета, Университета Киото Сангё и Национальной астрономической обсерватории Японии NAOJ использовали спектрограф 1,3-метрового телескопа Araki в Астрономической обсерватории Кояма в Киото для поиска признаков тяжелых металлов в супергигантских и гигантских звездах нашей галактики. Такие звезды наиболее удобны для наблюдений, так как их свет доступен для приборов инфракрасного диапазона даже там, где межзвездное вещество блокирует видимый свет.

Ученые искали линии элементов, более тяжелых, чем группа железа, самый тяжелый элемент которой, никель, имеет атомный номер 28. В результате наблюдений и анализа баз данных атомных линий в спектрах 13 звезд исследователи обнаружили 23 спектральные линии, относящиеся к девяти тяжелым элементам с атомными номерами от 30 до 66: цинк, стронций, иттрий, цирконий, барий, церий, самарий, европий и диспрозий.

Созданный авторами алгоритм поиска линий тяжелых металлов в инфракрасном спектре WINERED дает возможность измерять уровни этих элементов в других звездах, что позволит в будущем составить карту химического разнообразия Млечного Пути и ближайших галактик, а также лучше понять их эволюцию.

Источник: ria.ru