星星里有什么？ 好吧，如果你是一个高度进化的样本，接近其生命的终点，名为高清222925，实际上相当多。
科学家们对这个暗淡的物体进行了分析，并鉴定出了 65 种不同的元素。 这是在太阳系外单个天体中发现的元素最多的，其中大多数是元素周期表底部的重元素，很少在恒星中发现。
由于这些元素只能在极其活跃的事件中形成，例如超新星或者中子星合并通过一种称为快速中子俘获过程的机制，这颗恒星的成分可能成为更多地了解重元素如何形成的一种手段。
“据我所知，这是太阳系以外任何天体的记录。这颗恒星如此独特的原因在于，它在元素周期表底部三分之二的元素中所占的相对比例非常高。我们甚至发现了黄金，”天文学家伊恩·罗德勒说密歇根大学的。
“这些元素是通过快速中子俘获过程制造的。这确实是我们正在尝试研究的事情：了解这些元素是如何、在何处以及何时制造的物理学。”
恒星是生产宇宙中大部分元素的工厂。 在早期宇宙中，氢和氦– 仍然是宇宙中最丰富的两种元素 – 几乎构成了所有物质。
第一批恒星是在重力将氢和氦聚集在一起时形成的。 在里面核聚变这些恒星在其核心的熔炉中将氢锻造成氦； 然后将氦转化为碳； 依此类推，随着较轻元素的耗尽，越来越重的元素不断融合，直到产生铁。
铁可以聚变，但它会消耗大量的能量——比聚变产生的能量还多——所以铁芯是终点。 核心不再受到向外的聚变压力的支撑，在重力作用下崩溃，恒星爆炸。
为了制造比铁重的元素，快速中子捕获过程，或r-过程， 是必须的。 真正的高能爆炸会产生一系列核反应，其中原子核与中子碰撞，合成比铁更重的元素。
“你需要大量的自由中子和非常高的能量条件来释放它们并将它们添加到原子核中，”王妃说。 “能够发生这种情况的环境并不多。”
这让我们回到了 HD 222925，它距离我们大约 1,460 光年，这确实有点奇怪。 它已经过了其生命周期的红巨星阶段，已经耗尽了用于聚变的氢，现在正在其核心聚变氦。 它也是所谓的“贫金属”恒星，重元素含量低……但是极其丰富只能由 r 过程产生的元素。
因此，r过程元素以某种方式分布在大约82亿年前形成HD 222925的氢和氦分子云中。 这种“不知何故”一定是一场爆炸，将 r 过程元素喷射到太空中。
下一个问题是：什么元素？ 这就是 HD 222925 的用处。 我们已经知道这颗恒星富含r过程元素。 Roederer 和他的团队使用光谱分析来精确缩小其中包含的范围。 该技术依赖于将恒星发出的光的波长分解为波长光谱。
当原子吸收并重新发射光子时，某些元素可以增强或减弱特定波长的光。 然后可以分析光谱中的这些发射和吸收特征并追溯到产生它们的元素，并确定它们的丰度。 在团队以这种方式识别的 65 个元素中，有 42 个（近三分之二）是 r 流程元素。
其中包括镓、硒、镉、钨、铂、金、铅和铀。 由于 HD 222925 的化学成分没有表现出其他奇怪之处，这意味着我们可以将其视为 r 工艺源产生的产量的代表。
尽管我们不知道产生这些元素的 r 过程是否发生在碰撞或猛烈的超新星，我们现在拥有的细节水平意味着恒星可以用作理解 r 过程输出的蓝图。
“我们现在知道宇宙早期发生的一些 r 过程事件的详细的逐元素输出，”物理学家安娜·弗雷贝尔说麻省理工学院的。
“任何试图了解 r 过程发生情况的模型都必须能够重现这一点。”
该研究已被接收天体物理学杂志增刊系列，并且可以在arXiv。
