Elektronendans onthult geheimen van neutronenster-explosies en elementaire creatie in het universum
AmsterdamAstrofysici hebben belangrijke vooruitgang geboekt in het bestuderen van de kleinschalige eigenschappen van kosmische gebeurtenissen, met name door het waarnemen van botsingen van neutronensterren. Wanneer deze sterren botsen, vormen ze een zwart gat en veroorzaken ze een heldere gebeurtenis genaamd een kilonova. Deze gebeurtenis stelt wetenschappers in staat om de vorming van zware elementen zoals strontium en yttrium te onderzoeken. De waarnemingen werden gedaan met telescopen wereldwijd, waaronder in Australië, Zuid-Afrika, en ruimteobservatoria zoals de Hubble Ruimtetelescoop. Deze gecoördineerde inspanning hielp wetenschappers om een gedetailleerde beschrijving te maken van wat er na de explosie gebeurt.
Botsende neutronensterren genereren temperaturen die vergelijkbaar zijn met die in de vroege stadia van het universum, waardoor elektronen ongehinderd kunnen bewegen in een heet, geladen gas. Naarmate het materiaal afkoelt, beginnen elektronen zich te hechten aan atoomkernen. Wetenschappers onderzoeken deze verschijnselen om inzicht te krijgen in hoe zwaardere elementen dan ijzer gevormd worden. Hun onderzoek onthult dat het ontstaan van deze elementen in zulke intense omstandigheden complexer is en langer duurt dan voorheen werd aangenomen.
Belangrijke inzichten uit deze waarnemingen zijn onder meer: de creatie en detectie van zware elementen zoals strontium; het afkoelingsgedrag van sterrenmaterie over tijd, vergelijkbaar met de toestand na de Oerknal; en de snelle expansie van materie, waardoor verschillende vormen van vorming gelijktijdig waarneembaar zijn.
Deze inzichten zijn cruciaal omdat ze verduidelijken hoe het universum elementen vormt en zo bijdragen aan het oplossen van oude vraagstukken in de astrofysica. In tegenstelling tot de statische aanblik van kosmische gebeurtenissen, tonen de fusie- en expansieprocessen een duidelijke reeks gebeurtenissen die voorheen slechts theorieën waren.
Door het licht van deze gebeurtenissen te bestuderen, kunnen wetenschappers als het ware terugkijken in de tijd en meer te weten komen over de toestand van het universum miljarden jaren geleden. Deze methode vormt een aanvulling op het onderzoek naar kosmische achtergrondstraling en biedt een helderder beeld van deze gebeurtenissen, in plaats van alleen te vertrouwen op overgebleven kosmische signalen. Zulke waarnemingen helpen ons niet alleen om actuele ruimtelijke activiteiten beter te begrijpen, maar ook om inzicht te krijgen in de manier waarop het universum en zijn bestanddelen zijn ontstaan.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1051/0004-6361/202348758en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
Albert Sneppen, Darach Watson, James H. Gillanders, Kasper E. Heintz. Rapid kilonova evolution: Recombination and reverberation effects. Astronomy & Astrophysics, 2024; 688: A95 DOI: 10.1051/0004-6361/202348758Deel dit artikel