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Enciclopedia Universo

Los metales pesados ​​estelares pueden mapear la evolución de la Vía Láctea y otras galaxias

Stellar Heavy Metals Can Trace History of Galaxies

Los metales pesados ​​estelares pueden rastrear la historia de las galaxias

Varios metales pesados ​​con firmas de longitud de onda únicas se producen en una explosión luego de una fusión de estrellas de neutrones binarias. Estos metales se incorporan a las estrellas recién formadas donde se pueden observar sus firmas. Crédito: Universidad de Tokio, NAOJ

Los astrónomos han catalogado signos de 9 metales pesados ​​en la luz infrarroja de estrellas supergigantes y gigantes. Nuevas observaciones basadas en este catálogo ayudarán a los investigadores a comprender cómo eventos como el binario estrella neutrón las fusiones han afectado la composición química y la evolución de nuestra propia Vía láctea Galaxia y otras galaxias.

Justo después del Big Bang, el Universo contenía solo hidrógeno y helio. Otros elementos se formaron más tarde a través de la fusión nuclear en estrellas o eventos violentos como supernovas o fusiones binarias de estrellas de neutrones. Sin embargo, los detalles de los diversos procesos y sus contribuciones relativas aún se conocen mal. Una mejor comprensión de la evolución química de las galaxias es importante para comprender cómo se originó el rico ambiente de los planetas como la Tierra. En particular, los metales más pesados ​​que el níquel se pueden usar para rastrear eventos violentos como las fusiones binarias de estrellas de neutrones.

Un equipo de investigación que incluye miembros de la Universidad de Tokio, la Universidad de Kyoto Sangyo y NAOJ utilizó el espectrógrafo de infrarrojo cercano WINERED en el telescopio Araki de 1.3 m en el Observatorio Astronómico de Koyama en Kyoto, Japón, para buscar signos de metales pesados ​​en 13 estrellas gigantes y supergigantes. . Grandes, brillantes estrellas gigantes y supergigantes son fáciles de observar, incluso lejos; y la luz infrarroja tiene la ventaja de que todavía se puede observar en regiones donde la materia interestelar bloquea la luz visible.

Cada elemento presente en una estrella produce una "firma" distinta en la luz de la estrella al absorber longitudes de onda específicas de luz. El equipo comparó el espectro, la información detallada de la longitud de onda, de cada estrella con las bibliotecas que contienen docenas de líneas de absorción teóricamente predichas y descubrió que en realidad se podían observar 23 líneas producidas por 9 elementos que van desde zinc hasta disprosio.

Con base en estos resultados, los astrónomos ahora pueden medir los niveles de estos metales pesados ​​en otras estrellas para mapear la diversidad química y la evolución de la Vía Láctea y otras galaxias.

Estos resultados fueron publicados en línea como Matsunaga et al. "Identificación de líneas de absorción de metales pesados ​​en el rango de longitud de onda 0.97-1.32 μm" en The Astrophysical Journal Supplement Series el 8 de enero de 2020.

Referencia: “Identificación de líneas de absorción de metales pesados ​​en el rango de longitud de onda 0.97–1.32 μm ”por Noriyuki Matsunaga, Daisuke Taniguchi, Mingjie Jian, Yuji Ikeda, Kei Fukue, Sohei Kondo, Satoshi Hamano, Hideyo Kawakita, Naoto Kobayashi, Shogo Otsubo, Hiroaki Sameshima, Keiichi Takenaka, Takuji Tsujimse, Aka y Aka, Yui, Yaya y Aka 8 de enero de 2020 La serie de suplementos de Astrophysical Journal.DOI: 10.3847 / 1538-4365 / ab5c25