Voor het eerst is in de ruimte een vers geproduceerd zwaar element, strontium, gedetecteerd na de samensmelting van twee neutronensterren.
Deze ontdekking is gedaan met de X-shooter-spectrograaf van ESO’s Very Large Telescope en gepubliceerd in Nature.
De detectie bevestigt dat de zwaardere elementen in het heelal bij botsingen tussen neutronensterren kunnen ontstaan.
In 2017, na de detectie van zwaartekrachtsgolven die de aarde passeerden, richtte ESO haar telescopen in Chili, waaronder de VLT, op de bron: twee samensmeltende neutronensterren die de aanduiding GW170817 kregen.
Astronomen vermoedden dat als bij zo’n botsing zwaardere elementen werden gevormd, de signaturen daarvan te detecteren zouden zijn in de ‘kilonova’ – de explosieve nasleep van de samensmelting.
Dat is wat een team van Europese onderzoekers nu is gelukt met behulp van gegevens van het X-shooter-instrument.
Na de detectie van GW170817 begon ESO-telescopen de aanzwellende kilonova-explosie op allerlei golflengten te observeren. Daarbij registreerde X-shooter een reeks spectra in het ultraviolet tot nabij-infrarood.
Bij een eerste analyse van deze spectra werden al aanwijzingen gevonden voor de aanwezigheid van zware elementen in de kilonova, maar tot nu toe konden astronomen geen specifieke elementen herkennen.
Door de gegevens uit 2017 nog eens nauwkeurig te analyseren, hebben astronomen nu vastgesteld dat zich bij de explosie het zware element strontium heeft gevormd.
Op aarde komt strontium van nature in de bodem voor, en concentraties ervan zijn in bepaalde mineralen terug te vinden. Strontiumzouten worden gebruikt om siervuurwerk een helderrode kleur te geven.
Elementen zoals strontium worden gevormd door een proces dat ‘snelle neutronenvangst’ wordt genoemd.
Dat is een proces waarbij een atoomkern snel genoeg neutronen invangt om de vorming van zeer zware elementen mogelijk te maken.
Veel elementen worden in de kernen van sterren aangemaakt, maar de vorming van elementen zwaarder dan ijzer, waaronder dus ook strontium, vereist een nóg hetere omgeving waar veel vrije neutronen zijn. (EE) (Image Credit: ESO/L. Calçada/M. Kornmesser)
