Een internationaal team van astronomen heeft spectroscopische waarnemingen gedaan van een verre ster die bekend staat als RAVE J183013.5−455510. De resultaten van deze observatiecampagne laten zien dat dit object een eigenaardig patroon van chemische overvloed vertoont. De bevinding wordt gedetailleerd beschreven in een paper dat is geaccepteerd voor publicatie in Astrofysisch tijdschrift en gepost op 8 juni op arXiv.org.

Onderzoekers gaan ervan uit dat de atmosferen van weleer, langzaam evoluerend, lage massa, sterren met een lage metalliciteit bevatten chemische afdrukken van oer-stellaire populaties. Bovendien, patronen van chemische overvloed van extreem metaalarme (EMP) sterren zouden essentiële informatie kunnen onthullen over de aard van de eerste sterren die in het universum werden gevormd.

Gelegen op ongeveer 9, 000 lichtjaren verwijderd, RAVE J183013.5−455510 is een relatief heldere ster die behoort tot de metaal-zwakke, dikke-schijfpopulatie (MWTD) van ons Melkwegstelsel. Eerdere studies van deze ster suggereerden dat het een EMP-object zou kunnen zijn, en onlangs, een groep astronomen onder leiding van Vinicius M. Placco van de Universiteit van Notre Dame, in de Notre-Dame, Indiana, besloten dit te verifiëren.

Om spectroscopische waarnemingen met gemiddelde en hoge resolutie van RAVE J183013.5−455510 uit te voeren, de onderzoekers gebruikten de EFOSC-2-spectrograaf op de 3,58-meter ESO New Technology Telescope (NTT) en de Magellan Inamori Kyocera Echelle (MIKE) spectrograaf op de 6,5 meter lange Magellan-Clay Telescope. Hierdoor kreeg het team meer inzicht in de chemische samenstelling van de ster.

Uit de studie bleek dat RAVE J183013.5−455510 een eigenaardig patroon van chemische overvloed heeft. De lichte elementen vertonen een soortgelijk gedrag als die van met koolstof versterkte EMP-sterren die niet zijn verbeterd in neutronenvangst-elementen (CEMP-nr), terwijl de zware elementen lijken op het overvloedpatroon van matig r-proces-versterkte sterren (r-I).

"Deze ster vertoont een intrigerend patroon van chemische overvloed, het combineren van een patroon van overvloed aan lichte elementen dat lijkt op dat van een 'mono-verrijkte' ster met een patroon van zware elementen dat overeenkomt met dat van de snelle ejecta van een fusiegebeurtenis van een neutronenster of dat van een roterende massieve ster die een r- ervaart procesgebeurtenis tijdens zijn explosie, ’ schreven de astronomen in de krant.

Volgens de studie, RAVE J183013.5−455510 heeft een metalliciteit van ongeveer -3,57, waardoor het een van de meest extreem metaalarme sterren is die momenteel zijn waargenomen. De resultaten geven aan dat de ster koolstof-, stikstof- en zuurstofverrijkt, ook met een overvloed aan elementen als barium, lantaan en cerium.

Verder, de astronomen onderzochten de mogelijkheid dat RAVE J183013.5−455510 een binair systeem kan zijn, en daarom zou zijn eigenaardige chemische verrijking het resultaat kunnen zijn van een massaoverdracht van een geëvolueerde metgezel. Echter, ze vonden geen radiale snelheidsvariaties die dit scenario konden bevestigen.

Zoals opgemerkt in de krant, de onderzoekers gaan ervan uit dat het waargenomen patroon van chemische overvloed RAVE J183013.5−455510 hoogstwaarschijnlijk het resultaat is van een fusie van neutronensterren of werd geproduceerd tijdens de evolutie en explosie van een roterende massieve ster. Ze voegden eraan toe dat verdere studies gericht op de overvloed aan lood en thorium in sterren vergelijkbaar met RAVE J1830−4555 de meest plausibele vormingstheorie zouden kunnen onthullen.

© 2020 Wetenschap X Netwerk