Астрономы отыскали в Млечном Пути самую богатую европием звезду, которая также оказалась наиболее металличной среди звезд, обогащенных элементами r-процесса. Она возникла в тонком диске галактики, в среде, где взорвалась массивная звезда или слились две нейтронные звезды. Статья опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters.
Процесс быстрого захвата атомным ядром нейтронов (или r-процесс) является одним из основных путей генерации во Вселенной самых тяжелых элементов (атомное число больше 30). Благоприятные условия для протекания такого процесса возникают при вспышках сверхновых за счет коллапса ядра массивных звезд, в магниторотационных сверхновых, при вспышках за счет слияния звезды с компактным объектом, при возникновении коллапсаров или слиянии нейтронных звезд. Последнее получило яркое подтверждение в ходе наблюдений за гравитационным всплеском GW170817, сопровождавшимся вспышкой килоновы.
Чтобы понять, как межзвездная среда в галактиках обогащается элементами, рожденными в результате r-процесса, и какие объемы разных элементов могут поставлять разные источники, ученые ищут в гало Млечного Пути и карликовых галактиках звезды, которые обогащены такими элементами.
Группа астрономов во главе с Се Сяо Цзинем (Xiao-Jin Xie) из Лаборатории оптической астрономии Китайской академии наук сообщила об обнаружении новой звезды, обогащенной элементами r-процесса, в Млечном Пути. Звезда J0206+4941 была выбрана как интересный кандидат в данных спектроскопического обзора неба телескопом LAMOST, так как она существенно более богата металлами по сравнению с ранее наблюдавшимися звездами типа r-II (высокое содержание элементов r-процесса при низкой металличности). Ее спектроскопические наблюдения были проведены при помощи оптического спектрографа HORuS, установленного на Большом Канарском телескопе.
Звезда выглядит как одиночное светило и является наиболее богатой металлами звездой, обогащенной r-элементами. Кроме того, она демонстрирует самое большое измеренное отношение содержания европия к водороду, на уровне [Eu/H] = 0,78. Содержание легких элементов сопоставимо со звездами аналогичной металличности и обогащения европием и барием. Предполагается, что вклад s-процесса (медленный захват нейтронов ядром) в обогащение звезды не сильно велик, а обогащение элементами r-процесса могло возникнуть из-за среды, в которой слились нейтронные звезды или взорвалась сверхновая за счет коллапса ядра. При этом, различия в содержании элементов r-процесса на Солнце и J0206+4941 говорят в пользу множественности источников подобных элементов во Вселенной. Возраст звезды составляет 12,32 миллиарда лет, она находится в тонком диске Млечного Пути и не была аккрецирована из карликовой галактики.