Mithilfe des Gran Telescopio Canarias (GTC) haben Astronomen der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) und anderer Forschungsinstitute einen neuen Stern mit extrem verstärktem r-Prozess in der dünnen Scheibe der Milchstraße entdeckt. Der Fund wurde in einem Forschungsbericht veröffentlicht. veröffentlicht 16. Juli auf dem Preprint-Server arXiv.
Die r-prozessverstärkten (RPE) Sterne stellen einen kleinen Teil alter, metallarmer Sterne dar, die große Verstärkungen an Elementen (wie Europium, Thorium oder Uran) aufweisen, die im schnellen Neutroneneinfangprozess entstehen. Diese Sterne, die hauptsächlich den galaktischen Halo und die Zwergsatellitengalaxien der Milchstraße bevölkern, sind hervorragende Laboratorien für die Untersuchung des r-Prozesses und könnten uns helfen, die Entstehungsgeschichte unserer Galaxie besser zu verstehen.
Nun meldet ein Team von Astronomen unter der Leitung von Xiao-Jin Xie von der CAS die Entdeckung eines neuen RPE-Sterns. Sie nutzten den High Optical Resolution Spectrograph (HORuS) von GTC, um einen Stern mit der Bezeichnung LAMOST J020623.21+494127.9 (oder kurz J 0206+4941) zu beobachten. Die Beobachtungskampagne führte zur Klassifizierung dieses Objekts als extrem r-prozessverstärkter Stern.
„Es [J 0206+4941] wurde ursprünglich aufgrund seiner ungewöhnlich starken Europium-Linien aus der LAMOST-Durchmusterung mit mittlerer Auflösung als Kandidat für einen RPE-Stern ausgewählt“, schrieben die Forscher in dem Artikel.
Die Beobachtungen ergaben, dass J 0206+4941 ein heller Stern ist, der zur dünnen Scheibe der Milchstraße gehört. Anhand der gesammelten Daten gelang es den Astronomen, die Häufigkeit von 30 Elementen für diesen Stern abzuleiten und seine Kinematik zu bestimmen.
Den neuen Erkenntnissen zufolge hat J 0206+4941 eine Metallizität von -0,54, eine Effektivtemperatur von etwa 4.078 K und ein Häufigkeitsverhältnis von Europium zu Wasserstoff von 0,78. Generell erwiesen sich die Häufigkeiten der leichten Elemente in diesem Stern als vergleichbar mit anderen Sternen ähnlicher Metallizität und Entwicklungsphase, wobei Europium stark und Barium nur mäßig vorhanden ist.
Die Autoren der Studie unterstrichen, dass J 0206+4941 damit der metallreichste Stern mit hoher r-Prozess-Verstärkung ist, der bisher gefunden wurde. Das Alter des Sterns ist unsicher, wahrscheinlich etwa 12,3 Milliarden Jahre, und es sind weitere Studien erforderlich, um dies zu bestätigen.
Bei ihrem Versuch, den Ursprung von J 0206+4941 zu erklären, schließen die Wissenschaftler die Möglichkeit nicht aus, dass er an Ort und Stelle in der dünnen Scheibe der Milchstraße entstanden sein könnte. Sie fügten hinzu, dass er sich aus einem interstellaren Medium (ISM) gebildet haben könnte, das durch die Verschmelzung einzelner Neutronensterne oder durch Kernkollaps einer Supernova (CCSNe) mit r-Prozesselementen angereichert wurde.
In ihren abschließenden Bemerkungen merkten die Astronomen an, dass sie neben J 0206+4941 auch einige andere metallreiche RPE-Kandidaten identifiziert hätten, die eine weitere Untersuchung mit Instrumenten wie HORuS lohnen.
Mehr Informationen:
Xiao-Jin Xie et al, Entdeckung eines extrem r-prozessverstärkten dünnen Scheibensterns mit [Eu/H] = +0,78, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2407.11572
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