El origen de los elementos pesados en las fusiones binarias de estrellas de neutrones de un evento de ondas...

Área de la Ciencia:

• La astrofísica
• Física nuclear
• Cosmología

Sus antecedentes:

• El origen de los elementos más pesados que el hierro ha sido un misterio de larga data en la astrofísica.
• Los modelos teóricos sugieren fusiones de estrellas de neutrones como un sitio potencial para la captura rápida de neutrones (proceso r) nucleosíntesis.
• Se predice que la desintegración radiactiva de elementos pesados recién sintetizados producirá una kilonova, un resplandor térmico.

Objetivo del estudio:

• Para modelar la emisión electromagnética de las kilonovas en detalle.
• Para permitir la derivación de la masa de eyección, la velocidad y la composición de las observaciones de kilonova.
• Para investigar el papel de las fusiones de estrellas de neutrones en la producción cósmica de elementos pesados.

Principales métodos:

• Desarrolló modelos detallados para predecir la emisión electromagnética de kilonova.
• Comparó las predicciones del modelo con los datos de radiación óptica e infrarroja del evento GW170817.
• Propiedades inferidas de la eyección, incluida la masa, la velocidad y la composición elemental.

Principales resultados:

• La radiación electromagnética observada de GW170817 es consistente con una kilonova.
• Se deduce la presencia de dos componentes de eyección distintos: elementos de proceso ligeros (A < 140) y pesados (A > 140).
• La masa expulsada y la tasa de fusión inferida sugieren que las fusiones de estrellas de neutrones son una fuente primaria de elementos de proceso r.

Conclusiones:

• Las fusiones de estrellas de neutrones se confirman como un sitio cósmico significativo para la producción de elementos pesados a través del proceso r.
• Las observaciones de Kilonova, como GW170817, proporcionan información crucial sobre la nucleosíntesis de los elementos pesados.
• El estudio establece un marco para analizar kilonovas para comprender la creación de elementos en el Universo.