L'équipe de recherche dirigée par Nanae Domoto, étudiante diplômée de la Graduate School of Science de l'Université de Tohoku,
Une kilonova est un événement astronomique qui se produit dans les systèmes d'étoiles binaires lorsque deux étoiles à neutrons ou une étoile à neutrons fusionnent avec un trou noir.
Quand deux étoiles à neutrons tournent vers l'intérieuret fusionner, à la suite de l'explosion un grand nombre d'éléments lourds se forment, qui composent l'Univers. Le premier exemple confirmé de ce processus a été l’événement GW 170817 de 2017. Même aujourd'hui, cinq ans plus tard, les scientifiques sont incapables d'identifier les éléments spécifiques produits par les fusions d'étoiles à neutrons, à l'exception du strontium, identifié dans les spectres optiques.
Basé sur la comparaison de modèles détaillésdes spectres de kilonovae générés par le supercalculateur ATERUI II à l'Observatoire astronomique national du Japon, les astronomes ont découvert que des éléments de terres rares tels que le lanthane et le cérium peuvent reproduire les caractéristiques spectrales du proche infrarouge observées en 2017.
Jusqu'à présent, l'existence d'éléments de terres rares n'a été supposée que sur la base de l'évolution générale de la luminosité des kilonovas, mais n'a pas été confirmée par des caractéristiques spectrales.
"Il s'agit de la première identification directe d'éléments rares dans le spectre des fusions d'étoiles à neutrons, et cela fait progresser notre compréhension des origines des éléments dans l'Univers", concluent les scientifiques.
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Vue d'artiste de la fusion d'étoiles à neutrons et de la kilonova qui en résulte. Crédit : Université du Tohoku