Starlight de uma galáxia anã Distante - "revela Origem dos preciosos elementos do Cosmos"

Starlight de uma galáxia anã Distante - "revela Origem dos preciosos elementos do Cosmos"

A origem de muitos dos elementos mais preciosos na tabela periódica, tais como ouro, prata e platina, tem perplexo cientistas durante mais de seis décadas.Agora, um estudo recente tem uma resposta, sugestivamente transmitida à luz das estrelas fraco de uma galáxia anã distante.

Em uma mesa redonda, a Fundação Kavli falou com dois dos pesquisadores por trás da descoberta sobre por que a fonte desses elementos pesados, chamados coletivamente de elementos "processo-r", foi tão duro de roer.

"Entender como pesado, elementos processo-r são formados é um dos problemas mais difíceis em física nuclear", disse Anna Frebel, professor assistente no Departamento de Física do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e também membro do Kavli Institute MIT de Astrofísica e Pesquisas Espaciais (MKI).

"A produção destes elementos muito pesados ​​tem tanta energia que é quase impossível para torná-los experimentalmente," Frebel continuou. "O processo para torná-los simplesmente não funciona na Terra. Então nós tivemos que usar as estrelas e os objetos no cosmos como o nosso laboratório."

Os resultados também demonstram como determinar o conteúdo de estrelas pode lançar luz sobre a história da galáxia que os acolhem. Apelidado de "arqueologia estelar," esta abordagem é cada vez mais permitindo que os astrofísicos para saber mais sobre as condições no universo primordial.

"Eu realmente acho que estas descobertas abriram uma nova porta para o estudo da formação de galáxias com estrelas individuais e alguns elementos individuais medida", disse Frebel. "Nós estamos conectando a sério os realmente pequenos escalas de estrelas com as realmente grandes escalas de galáxias."

Na década de 1950, físicos nucleares tinha trabalhado para fora que as condições extremas em algum lugar no cosmos, cheios de partículas subatômicas chamadas nêutrons, deve servir como as forjas para elementos de processo-r, que também incluem substâncias conhecidas, como urânio e chumbo. As explosões de estrelas gigantes e os mergings raros de mais densas estrelas no universo, chamadas estrelas de nêutrons, foram as fontes mais plausíveis. Mas a evidência observacional foi muita falta.

Pesquisadores da MKI já preenchido essa lacuna observacional. Uma análise da luz das estrelas de vários dos mais brilhantes estrelas em uma pequena galáxia chamada Reticulum II (topo da página), localizado a cerca de 100 anos-luz da Terra, sugere que estas estrelas contêm quantidades enorme de elementos de processo r.

Uma vez que as estrelas não poderia ter feito os elementos pesados ​​por conta própria, algum evento no passado de Reticulum II deve ter "semeado" e enriqueceu a matéria que se transformou essas estrelas. As abundâncias de elementos nas estrelas diretamente implica a colisão de duas estrelas de nêutrons.

Estudante de graduação da Frebel Alexander Ji descobriu as estrelas enriquecidas em Reticulum II enquanto estiver usando os telescópios Magalhãesno Observatório Las Campanas , no Chile. Ele é o primeiro autor em um artigo sobre as descobertas, publicado em 31 de março na revista Nature.

"Quando lemos fora o conteúdo processo-r dessa primeira estrela no nosso telescópio, apenas parecia errado, como não poderia ter saído desta galáxia!"disse Ji, na mesa-redonda. "Passei muito tempo ter certeza que o telescópio foi apontado para a estrela certa."

Ji ainda comentou sobre como a descoberta ajuda para finalmente contar o conto de como elementos de processo r vir a existir. "Definitivamente uma das coisas que eu acho que atrai as pessoas para a astronomia é compreender a origem de tudo que nos rodeia."

Enrico Ramirez-Ruiz, professor de Astronomia e Astrofísica da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, juntou-Ji e Frebel para a mesa redonda.

"Eu tenho trabalhado em fusões estrela de nêutrons por um tempo, então eu estava muito animado para ver os resultados Alex e Anna", disse Ramirez-Ruiz, que não estava envolvido na pesquisa. "O estudo é de fato uma arma fumegante que as fusões estrela exótica de nêutrons estavam ocorrendo muito cedo na história desta galáxia anã particular, e para que o assunto provavelmente em muitas outras pequenas galáxias. Fusões estrela de nêutrons são, portanto, provavelmente, responsáveis ​​pela maior parte do precioso substâncias que chamamos de elementos de processos de r em todo o universo. "

Leia a conversa completa com Ji, Frebel e Ramirez-Ruiz em O site Kavli Foundation .

O Galaxy diário via Fundação Kavli

Créditos de imagem: Reticulum 11, Energy Survey Sergey E. Koposov et al / Dark;estrela de nêutrons fusão, NASA