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天体物理学：2つの中性子星の合体におけるストロンチウムの同定
Nature 574, 7779 doi: 10.1038/s41586-019-1676-3
宇宙に存在する鉄より重い全ての元素の半数は、速い中性子捕獲によって生成された。この天体物理学的なr過程の根底にある理論は60年前に考案されたもので、元素の大半を生成するには莫大な中性子フラックスを必要とする。これがどこで起こるかは、まだ議論が続いている。天体物理学的な場所で新たに合成されたr過程元素が発見されれば、重要な証拠になると思われる。既存のモデルと状況証拠は、r過程の有望な場所として中性子星の合体を示しており、合体の数日後に出現する「キロノバ」と呼ばれる可視光/赤外線トランジェントは、新しく生成された中性子捕獲元素のスペクトルの痕跡を検出できそうな場所である。重力波検出器による中性子星の合体GW170817の発見に続いて見いだされたキロノバAT2017gfoは、詳細なスペクトルが記録された最初のキロノバである。このスペクトルが最初に報告されたとき、放射性重元素のアウトフローにおおむね矛盾しないと論じられたが、確実に同定された元素は１つもなかった。本論文では、これらのスペクトルを再解析して、中性子捕獲元素であるストロンチウムを同定したことを報告する。極めて高密度な2つの星の衝突に関連する中性子捕獲元素が検出されたことで、中性子星合体がr過程元素の起源であることが実証され、中性子星が中性子に富んだ物質でできていることが示された。
