Un grupo de investigadores ha identificado, por primera vez, elementos de tierras raras producidos por fusiones de estrellas de neutrones.
Cuando dos estrellas de neutrones giran hacia adentro y se fusionan, la explosión resultante produce una gran cantidad de los elementos pesados que componen nuestro universo. El primer ejemplo confirmado de este proceso fue un evento en 2017 llamado GW 170817. Sin embargo, incluso ahora, cinco años después, la identificación de los elementos específicos creados en las fusiones de estrellas de neutrones ha eludido a los científicos, a excepción del estroncio identificado en los espectros ópticos.
Un grupo de investigación dirigido por Nanae Domoto, estudiante de posgrado en la Escuela de Graduados en Ciencias de la Universidad de Tohoku e investigadora de la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia (JSPS), ha estudiado sistemáticamente los espectros de esta kilonova: emisiones brillantes causadas por la descomposición radiactiva de núcleos recién sintetizados que fueron expulsados durante la fusión GW 170817.
Basado en comparaciones de simulaciones de espectros de kilonovas detalladas producidas por la supercomputadora ATERUI II en el Observatorio Astronómico Nacional de Japón, el equipo descubrió que los elementos de tierras raras lantano y cerio pueden reproducir las características espectrales del infrarrojo cercano vistas en 2017.
Hasta ahora, la existencia de elementos de tierras raras solo se ha planteado como hipótesis en función de la evolución general del brillo de la kilonova, pero no se ha confirmado a partir de las características espectrales.
“Esta es la primera identificación directa de elementos raros en el espectro de las fusiones de estrellas de neutrones, y avanza nuestra comprensión del origen de los elementos en el universo”, dijo Dotomo.
“Este estudio usó un modelo simple de material expulsado. De cara al futuro, queremos tener en cuenta las estructuras multidimensionales para captar una imagen más amplia de lo que sucede cuando las estrellas chocan”, agregó Dotomo.
Estos resultados aparecieron como Domoto et al, “Lanthanide Features in Near-infrared Spectra of Kilonovae” en The Astrophysical Journal el 26 de octubre de 2022.
Con información de Astrophysical Journal
