Tellur påvises på et af dets oprindelsessteder

Et internationalt hold ledet af en ph.d. studerende fra Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) og University of La Laguna (ULL) har identificeret emissionen af ​​tellur i de infrarøde spektre af to planetariske tåger og brom i en af ​​dem.

I slutningen af ​​deres liv, stjerner med moderat masse udstøder deres yderste lag og danner planetariske tåger. Gennem denne proces, de sprøjter ind i det interstellare medium de kemiske grundstoffer, der er blevet syntetiseret inde i dem i milliarder af år. De grundstoffer, der er tungere end jern, kan ikke produceres i de nukleare fusionsreaktioner, der forekommer inde i stjerner, fordi den proces ville kræve mere energi, end de kunne generere. Disse grundstoffer er dannet af en proces kendt som neutronfangst, som opstår i de sidste stadier af en stjernes liv.

"Når de opstår, disse neutronfangster giver anledning til stadigt tungere grundstoffer, " forklarer Simone Madonna, en ph.d. studerende ved IAC og hovedforfatter af dette papir. Og han tilføjer:"Dette fysiske fænomen opstår altid under de sidste episoder af stjerners liv:enten i voldsomme begivenheder relateret til døden af ​​stjerner med meget høj masse, såsom supernovaeksplosioner eller neutronstjernekollisioner (hvoraf den ene for nylig blev opdaget af gravitationsbølgeobservatorier), som genererer et stort antal frie neutroner, eller i slutfasen af ​​lavmassestjerners liv (mellem 1 og 8 solmasser), hvor neutronfluxen er meget lavere. I det første tilfælde, processen kaldes "r-processen" (R for hurtig) og i det andet tilfælde, "s-processen" (S for langsom).

Jorge García Rojas, postdoc ved IAC og Simones ph.d. tilsynsførende, siger, at "vi har opdaget, for første gang, et spektralt emissionstræk af tellur i det infrarøde spektralområde af to planetariske tåger (og brom i en af ​​dem) takket være data opnået med EMIR-spektrografen, på Gran Telescopio Canarias, og IGRINS, på Harlan J. Smith-teleskopet, ved McDonald Observatory i Texas, USA." Ved at drage fordel af teknikken til spektroskopi, vi analyserer det lys, vi modtager fra nebulaerne, som er nedbrudt i forskellige farver som en regnbue, og vi kan bestemme hvilke kemiske grundstoffer der er til stede i gassen, da hvert element har et unikt mønster af emissionslinjer indlejret i denne regnbue, spektret af en tåge. Takket være dette, en tellur-emissionslinje og en bromemissionslinje er for første gang blevet lokaliseret i det infrarøde spektrum af planetariske tåger. Dette er de tydeligste påvisninger af ioner, der tilhører disse to tunge grundstoffer på et af de steder, hvor de dannes.

"Brugen af ​​store teleskoper og specifik instrumentering er nødvendig på grund af den ekstreme svaghed af disse linjer, da de svarer til elementer i universet med meget lave mængder, " kommenterer Francisco Garzón, en anden af ​​avisens forfattere, der er professor ved ULL, forsker ved IAC, og forskeren med ansvar for EMIR-instrumentet.

"For at bestemme overflod af disse elementer, vi har haft brug for at udføre en teoretisk atommodel for at beregne atomparametrene for de observerede ioner, " forklarer Manuel Bautista, en atomfysiker ved University of Western Michigan og medforfatter til artiklen. Vigtigheden af ​​påvisningen af ​​disse linjer i planetariske tåger er baseret på det faktum, at de er bedre indikatorer for grundstoffets overflod end de linjer, der detekteres i udviklede stjerner og giver os mulighed for at studere grundstoffet på dets oprindelsessted. Tellur er af særlig betydning, da det kan fremstilles af både r-processer og s-processer.

"De beregnede mængder af tellur i de planetariske tåger NGC7027 og IC418 indikerer, at dette grundstof er meget mere rigeligt end forventet i solens nærhed, hvor overflodsmønsteret er fordelt som forventet, hvis r-processen var ansvarlig for oprindelsen af ​​disse tunge grundstoffer, " bemærker Simone, "så noget af telluren i disse planetariske tåger må være opstået gennem s-processen.

Nicholas Sterling, professor ved University of West Georgia og Simones ph.d. medvejleder, siger, at "at undersøge disse elementer på alle deres oprindelsessteder (planetariske tåger, neutronstjernefusioner, og supernovaer fra massive stjerner) hjælper os til bedre at forstå bidraget fra s-processen og r-processen til dannelsen af ​​tunge grundstoffer, og at forfine teoretiske modeller for universets kemiske udvikling."