中性子星衝突から生まれた重元素の最初の同定

中性子星合体で生じる重元素合成。複数の原子核をブロックみたいに貼り合わせると別の元素になるというウソみたいな話ですが、核融合で質量欠損が生じない核融合パターンなので恒星の中では合成されないだろう。どこで出来る？中性子星合体で出来るはずだけど観測されたことが無かった。以下、機械翻訳。
中性子星衝突から生まれた重元素の最初の同定
ESO望遠鏡での観測に続き、宇宙で初めて花火で使用される元素であるストロンチウムが検出されました
2019年10月23日

2つの中性子星が合併した後、宇宙で初めて作られた重い元素であるストロンチウムが検出されました。この発見は、ESOの超大型望遠鏡（VLT）のXシューティングスペクトログラフによって観察され、今日Natureで公開されています。この検出により、宇宙のより重い元素が中性子星の合併で形成され、化学元素形成のパズルの欠落部分が提供されることが確認されます。
2017年、地球を通過する重力波の検出に続いて、ESOはVLTを含むチリにある望遠鏡を GW170817という名前の中性子星合併に向けました。天文学者は、より重い元素が中性子星の衝突で形成された場合、それらの元素の特徴は、これらの合併の爆発的な余波であるキロノバで検出できると疑っていました。これは、ESOのVLTでXシューティングツールのデータを使用して、ヨーロッパの研究者チームが現在行っていることです。
GW170817の合併に続いて、ESOの望遠鏡の艦隊は、広範囲の波長にわたって出現するキロノバ爆発の監視を開始しました。特にXシューターは、紫外から近赤外までの一連のスペクトルを取りました。これらのスペクトルの初期分析により、キロノバに重元素が存在することが示唆されましたが、天文学者はこれまで個々の元素を特定することはできませんでした。
「合併から2017年のデータをreanalysingことで、私たちは今、中性子星の衝突が宇宙でこの要素を作成することを証明し、この火の玉、ストロンチウムに1重元素の署名を特定した」研究の筆頭著者Darachワトソンから言いますデンマークのコペンハーゲン大学。地球上では、ストロンチウムは土壌中に自然に見つかり、特定のミネラルに集中しています。その塩は、花火に鮮やかな赤い色を与えるために使用されます。
天文学者は、1950年代以来、要素を作成する物理プロセスを知っています。その後の数十年にわたって、彼らは、これらの主要な核鍛造のそれぞれの宇宙サイトを明らかにしました。「これは、要素の起源を突き止める数十年にわたる追跡の最終段階です」とワトソンは言います。「今では、元素を生成したプロセスは、ほとんどが普通の星、超新星爆発、または古い星の外層で起こったことを知っています。しかし、これまで、周期表でより重い元素を生成した、高速中性子捕獲と呼ばれる最終的な未発見のプロセスの場所はわかりませんでした。」
迅速な中性子捕獲は、原子核が非常に速く中性子を捕獲して、非常に重い元素を生成できるようにするプロセスです。ストロンチウムなどの鉄よりも重い元素を作成するには、多くの元素が星のコアで生成されますが、多くの遊離中性子を含むより高温の環境が必要です。急速な中性子捕獲は、膨大な数の中性子が原子に衝突する極端な環境でのみ自然に発生します。
「中性子捕獲によって形成された新しく作成された材料を中性子星の合併と直接関連付けることができるのはこれが初めてです。中性子星が中性子でできていることを確認し、長い議論の急速な中性子捕獲プロセスをそのような合併に結び付けます」とカミラ・ジュルは言いますハイデルベルクのマックス・プランク天文学研究所のハンセンは、この研究で主要な役割を果たしました。
科学者たちは、中性子星の合併とキロノバをよりよく理解し始めたばかりです。VLTのXシューターが爆発に関して取ったこれらの新しい現象とスペクトルの他の複雑さの理解が限られているため、天文学者はこれまで個々の元素を特定することができませんでした。
「私たちは実際に、イベント後すぐにストロンチウムを目にするかもしれないという考えを思いつきました。しかし、これが実証できることであることを示すことは非常に難しいことが判明しました。この難しさは、周期表における重元素のスペクトル外観の私たちの非常に不完全な知識によるものであった、」紙の上のキーの著者だったコペンハーゲン大学の研究者はJonatan Selsingは言います。
GW170817の合併は、重力波の第五検出したのおかげで可能に作られたNSFの米国でのレーザー干渉計重力波天文台（LIGO）と乙女座干渉イタリアインチ 銀河NGC 4993に位置するこの合併は、地球上の望遠鏡によって検出された対応物が検出された最初で、これまでのところ唯一の重力波源でした。
LIGO、Virgo、VLTの共同の努力により、中性子星とその爆発的合併の内部機構について、最も明確な理解が得られました。

詳しくは
この研究は、2019年10月24日にNatureに掲載される論文で発表されました。

チームは、D。ワトソン（ニールスボーア研究所＆コズミックドーンセンター、コペンハーゲン大学、デンマーク）、CJハンセン（マックスプランク天文研究所、ハイデルベルク、ドイツ）、J。セルシング（ニールスボーア研究所＆コスミックドーンセンター、コペンハーゲン大学、デンマーク）、A。コッホ（ハイデルベルク大学天文学センター、ドイツ）、DBマレサニ（DTUスペース、国立宇宙研究所、デンマーク工科大学、およびニールスボーア研究所＆コズミックドーンセンター、デンマークコペンハーゲン大学） ）、ACアンデルセン（デンマーク、コペンハーゲン大学、ニールスボーア研究所）、JPUフィンボ（デンマーク、コペンハーゲン大学、ニールスボーア研究所＆コズミックドーンセンター）、A。アルコーン（核物理学研究所、ダルムシュタット工科大学、ドイツ＆ GSI HelmholtzzentrumfürSchwerionenforschung、ダルムシュタット、ドイツ）、A。Bauswein（GSI HelmholtzzentrumfürSchwerionenforschung、ドイツ、ダルムシュタット＆ハイデルベルク研究所、ドイツ）、S。Covino（ブレラ天文台、INAF、ミラノ）、A。Grado（カポディモンテ天文台、INAF、ナポリ） 、KEハインツ（天体物理学宇宙科学研究所、アイスランド大学、アイスランド大学、レイキャビク、アイスランド＆ニールスボーア研究所＆コズミックドーンセンター、コペンハーゲン大学、デンマーク）、L。ハント（Arcetri Astrophysical Observatory、INAF、フィレンツェ、イタリア） 、C。コウベリオトウ（ジョージワシントン大学、物理学部、ワシントンDC、米国）およびG.ルロウダス（DTUスペース、国立工科大学、デンマーク工科大学、およびニールスボーア研究所、ユニバーシティオブサイエンス）コペンハーゲン、デンマーク）、A。レバン（英国、ウィリック大学、物理学科）、P。マッザリ（英国、リバプールジョンムーア大学宇宙物理研究所、マックスプランク宇宙物理研究所、ガーチング、ドイツ）、E。ピアン（宇宙物理学およびボローニャ宇宙科学観測所） 、INAF、ボローニャ、イタリア）。

ESOはヨーロッパで最も重要な政府間天文学機関であり、世界で最も生産的な地上ベースの天文台です。加盟国は16か国：オーストリア、ベルギー、チェコ共和国、デンマーク、フランス、フィンランド、ドイツ、アイルランド、イタリア、オランダ、ポーランド、ポルトガル、スペイン、スウェーデン、スイス、イギリス、およびチリのホスト国そしてオーストラリアと戦略的パートナーとして。ESOは、天文学者が重要な科学的発見を行えるようにする、強力な地上観測施設の設計、建設、運用に焦点を当てた野心的なプログラムを実施しています。ESOは、天文学研究における協力の促進と組織化でも主導的な役割を果たしています。ESOは、チリで3つのユニークな世界クラスの観測サイトを運営しています。ラシッラ、パラナール、およびチャナントールです。パラナールでは、ESOは、超大型望遠鏡と世界をリードする超大型望遠鏡干渉計、および赤外線と可視光のVLT測量望遠鏡で動作する2つの測量望遠鏡を運用しています。また、パラナールESOでは、世界最大かつ最も感度の高いガンマ線観測所であるチェレンコフ望遠鏡アレイ南をホストし、運用します。ESOはまた、チャイナントールの2つの施設、APEXと、現存する最大の天文学プロジェクトであるアルマの主要パートナーでもあります。また、パラナールに近いセロアルマゾネスでは、ESOが39メートルの超大型望遠鏡ELTを構築しています。これは「世界最大の空の目」になります。また、パラナールESOでは、世界最大かつ最も感度の高いガンマ線観測所であるチェレンコフ望遠鏡アレイ南をホストし、運用します。ESOはまた、チャイナントールの2つの施設、APEXと、現存する最大の天文学プロジェクトであるアルマの主要パートナーでもあります。また、パラナールに近いセロアルマゾネスでは、ESOが39メートルの超大型望遠鏡ELTを構築しています。これは「世界最大の空の目」になります。また、パラナールESOでは、世界最大かつ最も感度の高いガンマ線観測所であるチェレンコフ望遠鏡アレイ南をホストし、運用します。ESOはまた、チャイナントールの2つの施設、APEXと、現存する最大の天文学プロジェクトであるアルマの主要パートナーでもあります。また、パラナールに近いセロアルマゾネスでは、ESOが39メートルの超大型望遠鏡ELTを構築しています。これは「世界最大の空の目」になります。

リンク集
研究論文
ESO望遠鏡は重力波源からの最初の光を観測します
VLTの写真