Metais pesados estelares podem traçar história de galáxias

Diagrama conceitual desta pesquisa. Vários metais pesados com assinaturas exclusivas de comprimento de onda são produzidos em uma explosão após uma fusão de estrelas binárias de nêutrons. Esses metais são então incorporados às estrelas recém-formadas, onde suas assinaturas podem ser observadas. Crédito: NAOJ / Universidade de Tóquio

Os astrônomos catalogaram sinais de nove metais pesados ??na luz infravermelha de estrelas gigantes e supergigantes. Novas observações baseadas neste catálogo ajudarão os pesquisadores a entender como eventos como fusões binárias de estrelas de nêutrons afetaram a composição química e a evolução de nossa própria Via Láctea e de outras galáxias.

Logo após o Big Bang, o universo continha apenas hidrogênio e hélio. Outros elementos foram formados posteriormente através da fusão nuclear em estrelas ou eventos violentos como supernovas ou fusões binárias de estrelas de nêutrons. No entanto, os detalhes dos vários processos e suas contribuições relativas ainda são pouco compreendidos. Uma melhor compreensão da evolução química das galáxias é importante para entender como o ambiente rico em elementos de planetas como a Terra surgiu. Em particular, metais mais pesados ??que o níquel podem ser usados ??para rastrear eventos violentos, como fusões binárias de estrelas de nêutrons.

Uma equipe de pesquisa, incluindo membros da Universidade de Tóquio, da Universidade Kyoto Sangyo e do NAOJ, usou o espectrógrafo de infravermelho próximo WINERED no telescópio Araki de 1,3 m no Observatório Astronômico Koyama, em Kyoto, Japão, para procurar sinais de metais pesados ??em 13 estrelas supergigantes e gigantes . Grandes, brilhantes supergigantes e estrelas gigantes são fáceis de observar, mesmo longe; e a luz infravermelha tem a vantagem de ainda poder ser observada em regiões onde a matéria interestelar bloqueia a luz visível.

Cada elemento presente em uma estrela produz uma “assinatura” distinta na luz da estrela, absorvendo comprimentos de onda específicos da luz. A equipe comparou o espectro, a informação detalhada do comprimento de onda, de cada estrela a bibliotecas contendo dezenas de linhas de absorção previstas teoricamente e descobriu que 23 linhas produzidas por nove elementos que variam de zinco a disprósio poderiam realmente ser observadas.

Com base nesses resultados, os astrônomos agora podem medir os níveis desses metais pesados ??em outras estrelas para mapear a diversidade química e a evolução da Via Láctea e de outras galáxias.

O estudo, intitulado “Identificação de linhas de absorção de metais pesados ??na faixa de comprimento de onda de 0,97-1,32 ?m”, foi publicado na Astrophysical Journal Supplement Series em 8 de janeiro de 2020.


Publicado em 12/01/2020

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