Международная исследовательская группа под руководством Ютаки Хираи из Университета Тохоку и Университета Нотр-Дам выявила место рождения звезд с обилием тяжелых элементов, таких как золото и платина. Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Современные телескопы по всему миру нашли сотни звезд, богатых золотом. С помощью численного моделирования учёные проследили формирование виртуальной галактики, похожей на Млечный Путь — от Большого взрыва до наших дней. Эта симуляция имеет самое высокое на сегодняшний день разрешение, что позволяет точно определить материальный цикл, образованный звездами Млечного Пути.
Желтые точки обозначают звезды, а голубые точки — газ.
Используя суперкомпьютер ATERUI II в Центре вычислительной астрофизики Национальной астрономической обсерватории Японии, команда успешно провела моделирование, что впервые позволило проанализировать формирование богатых золотом звезд в небе.
Это первый в истории анализ образования богатых золотом звезд в Млечном Пути. Согласно принятой космологии, Млечный Путь расширяется за счет слияния и аккреции маленьких галактик-прародителей.
Согласно исследованию, большинство богатых золотом звезд образовалось в карликовых галактиках более 10 млрд лет назад из строительных блоков, известных как галактики-прародители. Это доказано тем, что многие звезды RPE (r-процесса) связаны с хемодинамически помеченными группами, которые, вероятно, произошли от аккрецированных карликовых галактик.
Некоторые, но не все галактики-прародители испытывают слияние нейтронных звезд, при котором производится и высвобождается большое количество тяжелых элементов r-процесса (RPE). Богатые золотом звезды сформировались в этих галактиках, и их предсказанное содержание можно сравнить с наблюдениями за звездами сегодня. Звезды с усилением r-процесса содержат ископаемые записи истории «сборки» Млечного Пути и нуклеосинтеза самых тяжелых элементов.
Как образуются звезды с усиленным r-процессом (RPE) до сих пор неизвестно.
«Результаты исследования открывают новые возможности для извлечения летописей окаменелостей звезд», — говорит Хираи. «Сегодняшние звезды, богатые золотом, рассказывают нам историю Млечного Пути».
Хираи и его команда планируют смоделировать формирование Млечного Пути и выяснить происхождение отдельных звезд с помощью нового суперкомпьютера Fugaku.
