Bukan hanya emas. Tabrakan bintang neutron membentuk strontium, lantanum, dan serium

Pada awalnya ada hidrogen dan helium. Selain dari beberapa jejak hal-hal seperti lithium, itu semua adalah ledakan besar yang dihasilkan. Apa pun selain dua elemen ini terutama dihasilkan oleh proses astrofisika dan bukan oleh proses kosmik. Unsur-unsur yang kita lihat di sekitar kita dan yang membentuk kita sebagian besar terbentuk di inti bintang. Mereka dibuat di tungku menggunakan inti bintang dan kemudian diledakkan ke luar angkasa ketika bintang mati. Namun ada beberapa item yang dibuat berbeda. Yang paling umum adalah emas.

Sementara emas dapat diproduksi di inti bintang, emas yang kita miliki di Bumi tidak diproduksi seperti itu. Emas adalah elemen yang sangat berat, jadi ketika sebuah bintang meledak, ia tetap berada di intinya. Jadi dari mana kita? tabrakan bintang neutron. Ketika dua bintang neutron bertabrakan, mereka terkoyak dan kilonova terbentuk. Semua materi inti di bintang neutron ini dibebaskan dari gaya gravitasi yang menghancurkan dan dengan cepat terbentuk menjadi unsur-unsur seperti emas. Kita tahu ini karena jumlah emas yang kita lihat di galaksi berkorelasi dengan kecepatan tumbukan bintang neutron.

Untuk sementara waktu, para astronom berasumsi bahwa tabrakan bintang neutron juga merupakan sumber utama unsur-unsur berat lainnya, terutama rantai lantanida, yang juga dikenal sebagai tanah jarang. Tapi itu hanya teori. Kami tidak memiliki ukuran pasti dari kelimpahan kosmik elemen tanah jarang, jadi sulit untuk dibuktikan. Tapi itu telah berubah berkat sebuah penelitian baru-baru ini.

Hapus semua iklan di Universe hari ini

Bergabunglah dengan Patreon hanya dengan $3!

Dapatkan pengalaman bebas iklan seumur hidup

Pada tahun 2017, Observatorium Gelombang Gravitasi menangkap sebuah peristiwa yang disebut GW170817. Berbeda dengan peristiwa gravitasi di mana dua lubang hitam bergabung, ini adalah penggabungan dua bintang neutron. Kilonova yang dihasilkan diamati oleh 70 observatorium di seluruh dunia, menjadikannya observatorium multi-emisi besar pertama yang mengumpulkan data gelombang elektromagnetik dan gravitasi. Beberapa pengamatan elektromagnetik termasuk data garis spektral, jadi pada prinsipnya kita harus dapat mengidentifikasi unsur-unsur yang diciptakan oleh tumbukan.

Spektrum yang menunjukkan berbagai elemen penggabungan bintang-bintang neutron. Kredit foto: Domato et al

Ini cukup mudah untuk barang-barang ringan, tetapi lebih sulit untuk barang-barang berat. Dalam studi ini, tim menjalankan simulasi komputer ledakan kilonova raksasa dan menghitung di mana garis penyerapan muncul berdasarkan elemen yang berbeda. Ketika mereka membandingkan perhitungan mereka dengan spektrum pengamatan GW170817, mereka mengidentifikasi beberapa elemen tanah jarang, termasuk strontium, lantanum, dan serium. Ini adalah pertama kalinya unsur-unsur ini telah dikonfirmasi sebagai produk sampingan dari fusi bintang neutron.

Ini hanya pengamatan multi-pesan pertama dari tabrakan bintang neutron. Seiring waktu, kami akan memiliki lebih banyak dan ini akan memberi tim ini dan yang lainnya kesempatan untuk menemukan lebih banyak elemen tanah jarang di bangkai kapal.

Hubungan: Domoto, Nana dkk. “Karakteristik lantanida dalam spektrum inframerah dekat kilonova. ” Jurnal Astrofisika 939.1 (2022): 8.