Звездные тяжелые металлы прослеживают историю галактик

Новые наблюдения помогут исследователям понять, как слияние двойных нейтронных звезд повлияли на химический состав и эволюцию галактики Млечный Путь и других галактик.

Сразу после Большого взрыва Вселенная содержала только водород и гелий. Другие элементы были сформированы позже посредством ядерного синтеза в звездах, в взрывах сверхновых или слиянии двойных нейтронных звезд. Детали таких различных процессов и их относительный вклад до сих пор плохо изучены. Лучшее понимание химической эволюции галактик важно для понимания возникновения таких планет, как Земля. В частности, металлы, более тяжелые, чем никель, можно использовать для отслеживания таких событий, как двойные слияния нейтронных звезд.

Исследовательская группа, в которую вошли представители Токийского университета, Университета Киото Сангё и NAOJ, использовала спектр инфракрасного излучения WINERED на 1,3-метровом телескопе Араки в Астрономической обсерватории Кояма в Киото, для поиска признаков тяжелых металлов в 13 супергигантских и гигантских звездах. Большие, яркие сверхгигантские и гигантские звезды легко наблюдать даже вдали. У инфракрасного света есть преимущество - он может наблюдаться в областях, где межзвездное вещество блокирует видимый свет.

Каждый элемент, присутствующий в звезде, производит особую подпись в свете звезды, поглощая определенные длины волны света. Команда сравнила спектр, подробную информацию о длине волны каждой звезды с библиотеками, содержащими десятки теоретически предсказанных линий поглощения, и обнаружила, что на самом деле можно наблюдать 23 линии, образованные 9 элементами - от цинка до диспрозия.

Основываясь на этих результатах, астрономы могут теперь измерять уровни тяжелых металлов в других звездах, чтобы картировать химическое разнообразие и эволюцию Млечного Пути и других галактик.

Исследование было опубликовано в серии дополнений к Astrophysical Journal.