Астрономи відшукали зірку з найрізноманітнішим хімічним складом серед усіх об'єктів за межами Сонячної системи. Нею виявилася зірка HD 222925 з гало Чумацького Шляху, яка містить 63 елементи, 42 з яких народжені за рахунок r-процесу. Можливо, в минулому світило було частиною карликової галактики або зоряного скупчення.Препринт роботи доступний на сайті arXiv.org.
R-процес або процес швидкого захоплення атомним ядром нейтронів являє собою один з головних механізмів, за допомогою якого зірки виробляють найважчі хімічні елементи (з атомним числом понад 30). Вважається, що це відбувається, в основному, під час злиття нейтронних зірок, що було підтверджено в ході спостережень за гравітаційним сплеском GW170817, що супроводжувався спалахом кілонової. Однак у вчених залишається чимало невирішених питань, зокрема які елементи і в яких кількостях народжуються завдяки r-процесу, оскільки в разі кілонової GW170817 достовірно було оцінено лише кількість новоутвореного стронцію, а спектральні лінії інших елементів, включаючи срібло, платину і золото, були розмиті через високу швидкість розширення речовини, що розлітається.
Група астрономів на чолі з Яном Редерером (Ian Roederer) з Мічиганського університету опублікувала результати спектроскопічних досліджень зірки HD 222925, що знаходиться в гало Чумацького Шляху, в сузір'ї Тукана, проведених в ультрафіолетовому діапазоні за допомогою інструменту STIS космічного телескопа «Хаббл» в період з 3 жовтня 2019 року по 20 березня 2020 року. Вчені також використовували архівні дані оптичної спектроскопії зірки, зібрані за допомогою одного з Магеланових телескопів. Метою роботи було отримання незалежної оцінки великої кількості низки важких елементів у зірці.
HD 222925 являє собою помірно бідну металами ([Fe/H] = ‑ 1,47) червону зірку горизонтальної гілки. Астрономи вибрали її для досліджень через властивості, які вказують на те, що світило раніше входило в зруйновану приливними силами Чумацького Шляху маломасивну карликову галактику або зоряне скупчення, яке було збагачено важкими елементами в ході однієї великої події r-процесу - вибуху наднової або кілонової.
Виявилося, що HD 222925 демонструє найбільш різноманітний хімічний склад серед будь-яких об'єктів за межами Сонячної системи. У ній містяться 63 елементи, важчі водню і гелію, в тому числі 42 елементи, народжені в ході r-процесу, такі як Ga, Ge, As, Se, Cd, In, Sn, Sb, Te, W, Re, Os, Ir, Pt і Au. Відзначається незначний внесок r-процесу в освіту Ga, Ge і As. У Сонячній системі спостерігається аналогічна картина - менше 4 відсотків Ga, 2 відсотків Ge і 13 відсотків As народилися за рахунок r-процесу. Se є найлегшим елементом, у виробництві якого переважає r-процес, як у HD 222925, так і в Сонячній системі. Частка лантаноїдів у зірці приблизно в 6 разів вища, ніж у разі кілонової GW170817, проте типова для зірок, збагачених елементами r-процесу з міжзоряного середовища, значення [Eu/Fe] = 1,32. Надалі астрономи мають намір відшукати нові зірки, подібні HD 222925, очікується, що дослідити їх зможе майбутній космічний телескоп нового покоління LUVOIR.
Раніше ми розповідали про те, як гіпернові назвали постачальниками золота і платини на зорі життя Чумацького Шляху.