Europium is de sleutel voor het begrijpen van de vorming van de zware elementen door het snelle neutronenvangproces, het zogenaamde r-proces. Dit is cruciaal zowel voor de vorming van de helft van de elementen zwaarder dan ijzer als voor de totale overvloed aan thorium en uranium in het heelal. De EUROPIUM-groep heeft theoretische astrofysische simulaties gecombineerd met waarnemingen van de oudste sterren in ons Melkwegstelsel en in dwergstelsels. De laatste zijn klein, door donkere materie gedomineerde sterrenstelsels die rond onze Melkweg draaien. Dwergstelsels zijn uitstekende testobjecten voor het bestuderen van het r-proces, als enkele van de oudste metaalarme sterren, die al 10 tot 13 miljard jaar bestaan, hebben een overvloed aan r-proceselementen vertoond. Studies hebben zelfs gepostuleerd dat slechts één enkele neutronenrijke gebeurtenis verantwoordelijk zou kunnen zijn voor deze verrijking in de kleinste dwergstelsels.

Met hun ontdekking de onderzoekers in Darmstadt en Heidelberg zijn erin geslaagd het hoogste ooit waargenomen europiumgehalte te bepalen - en ze hebben een nieuwe naam voor deze sterren gecreëerd:"europiumsterren". Deze sterren behoren tot het dwergstelsel Fornax, een bolvormig dwergstelsel met een hoog stellair gehalte. In hun publicatie, de groep rapporteert ook de allereerste waarneming van lutetium in een dwergstelsel en het grootste monster van waargenomen zirkonium.

De "europiumsterren" in Fornax werden geboren kort na een explosieve productie van zware elementen. Gebaseerd op de hoge hoeveelheid stellaire metalen, de extreme r-procesgebeurtenis moet vier tot vijf miljard jaar geleden hebben plaatsgevonden. Dit is een zeer zeldzame bevinding, aangezien de meeste europium-rijke sterren veel ouder zijn. Daarom, europiumsterren geven op een heel specifiek en laat tijdstip inzicht in de oorsprong van elementen in het heelal.

Zware elementen worden gevormd door het r-proces bij het samensmelten van twee neutronensterren of in het explosieve uiteinde van massieve sterren met sterke magnetische velden. De EUROPIUM-groep heeft deze twee hoogenergetische gebeurtenissen geanalyseerd en gedetailleerde studies uitgevoerd naar de productie van elementen in deze omgevingen. Echter, vanwege de nog steeds grote onzekerheden in de kernfysische gegevens, het is niet mogelijk om de zware elementen in de "europiumsterren" ondubbelzinnig toe te wijzen aan een van deze astrofysische omgevingen. Toekomstige experimenten in het nieuwe acceleratorcentrum FAIR aan het GSI Helmholtzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt zullen deze onzekerheden aanzienlijk verminderen.

In aanvulling, het nieuwe Hessische clusterproject ELEMENTS, waarin professor Arcones hoofdonderzoeker is, zal op unieke wijze simulaties van neutronensterfusie combineren, nucleosyntheseberekeningen met de nieuwste experimentele informatie en waarnemingen om de al lang bestaande vraag te onderzoeken:waar en hoe worden zware elementen geproduceerd in het universum?