У 2017 році астрофізикам уперше вдалося зареєструвати гравітаційні хвилі, які виникли внаслідок злиття двох нейтронних зір, що сталося в галактиці NGC 4993 (вона розташована на відстані 130 млн світлових років від Чумацького Шляху). Ця подія призвела до виділення значної кількості енергії, тому її віднесли до так званих спалахів кілонових.
Відразу після реєстрації гравіхвиль Європейська Південна обсерваторія (ESO) націлила свої телескопи на далеку галактику. Метою спостережень була перевірка теорії, згідно з якою деякі важкі елементи можуть синтезуватися під час злиттів нейтронних зір. Астрономи сподівалися виявити ознаки існування цих елементів у спектрі кілонової.
Завдяки спектрографу X-shooter, встановленому на Дуже великому телескопі (VLT ESO), дослідникам вдалося отримати серію спектрів кілонової в діапазоні від ультрафіолетової до ближньої інфрачервоної області. Уже попередній аналіз цих спектрів показав сліди присутності в них ліній важких елементів. Після додаткового опрацювання даних ученим вдалося ідентифікувати конкретний елемент — стронцій.
Відомо, що багато елементів періодичної таблиці утворюються в оболонках старих зір або під час спалахів наднових. Однак формування найважчих ядер вимагає процесу, відомого під назвою «захоплення вільних нейтронів». Для нього необхідне надгаряче середовище з великою кількістю нейтронів, що бомбардують атоми. Умови, необхідні для запуску цього процесу, настільки екстремальні, що їх не можна знайти навіть у надрах наднових. Водночас результати теоретичного моделювання показували, що вони можуть виникнути під час злиття нейтронних зір.
Результати спостережень X-shooter підтвердили це припущення. Злиття нейтронних зір дійсно може запустити процес захоплення швидких нейтронів. Отже, вченим вдалося заповнити важливу прогалину в нашому розумінні генезису хімічних елементів у Всесвіті.
За матеріалами https://www.eso.org
