Les astronomes ont catalogué les signes de neuf métaux lourds dans la lumière infrarouge des étoiles supergéantes et géantes. De nouvelles observations basées sur ce catalogue aideront les chercheurs à comprendre comment des événements tels que les fusions d'étoiles à neutrons binaires ont affecté la composition chimique et l'évolution de notre propre galaxie de la Voie lactée et d'autres galaxies.

Juste après le Big Bang, l'univers ne contenait que de l'hydrogène et de l'hélium. D'autres éléments se sont formés plus tard par fusion nucléaire dans les étoiles ou par des événements violents comme des supernovae ou des fusions d'étoiles à neutrons binaires. Cependant, les détails des divers processus et leurs contributions relatives sont encore mal compris. Une meilleure compréhension de l'évolution chimique des galaxies est importante pour comprendre comment l'environnement riche en éléments de planètes comme la Terre est né. En particulier, les métaux plus lourds que le nickel peuvent être utilisés pour retracer des événements violents tels que les fusions d'étoiles à neutrons binaires.

Une équipe de recherche comprenant des membres de l'Université de Tokyo, Université Sangyo de Kyoto, et NAOJ a utilisé le spectrographe proche infrarouge WINERED sur le télescope Araki de 1,3 m de l'observatoire astronomique de Koyama à Kyoto au Japon pour rechercher des signes de métaux lourds dans 13 étoiles supergéantes et géantes. Grand, les étoiles supergéantes et géantes brillantes sont faciles à observer, même loin; et la lumière infrarouge a l'avantage de pouvoir encore être observée dans les régions où la matière interstellaire bloque la lumière visible.

Chaque élément présent dans une étoile produit une "signature" distincte dans la lumière de l'étoile en absorbant des longueurs d'onde de lumière spécifiques. L'équipe a comparé le spectre, les informations détaillées sur la longueur d'onde, de chaque étoile à des bibliothèques contenant des dizaines de raies d'absorption théoriquement prédites et a constaté que 23 raies produites par neuf éléments allant du zinc au dysprosium pouvaient en fait être observées.

Sur la base de ces résultats, les astronomes peuvent désormais mesurer les niveaux de ces métaux lourds dans d'autres étoiles pour cartographier la diversité chimique et l'évolution de la Voie lactée et d'autres galaxies.

L'étude, intitulé "Identification des lignes d'absorption des métaux lourds dans la gamme de longueurs d'onde 0.97-1.32 m, " est publié dans le Supplément du Journal d'Astrophysique Série le 8 janvier 2020.