Jak możemy badać pierwsze etapy wzbogacania chemicznego Drogi Mlecznej? Wydaje się, że jednym ze sposobów jest określenie obfitości pierwiastka berylu (Be) w starych, bardzo ubogich w metale gwiazdach. Takie gwiazdy są bardzo stare, powstały w pierwszych stadiach chemicznej ewolucji Drogi Mlecznej. Zawierają przeszło 1000 razy mniej ciężkich pierwiastków niż znajduje się ich w Słońcu.
Beryl jest interesujący, ponieważ może być utworzony tylko w procesie spalacji (proces, w którym ciężkie jądro atomowe emituje kilka nukleonów w wyniku zderzenia [bombardowania] protonami o bardzo dużej energii [większej od setek keV]. W wyniku tego procesu masa atomowa bombardowanego jądra zmniejsza się). To znaczy, że beryl powstaje w wyniku reakcji rozszczepienia, w której cięższe pierwiastki (głównie tlen) rozszczepiane są na lżejsze. Ponieważ promienie kosmiczne podróżują przez Galaktykę, produkcja berylu jest powszechnym i dość jednorodnym procesem.
Podczas badania obfitości Be w próbce ekstremalnie ubogich w metale gwiazd, zespół prowadzony przez Rodolfo Smiljanica z CAMK znalazł duży rozrzut w relacji pomiędzy obfitością Be i żelaza (Fe). Rozrzut okazał się powiązany z miejscem powstania gwiazd. Gwiazdy powstałe w Gaia Enceladus, galaktyce karłowatej, która połączyła się z Drogą Mleczną około 8 do 10 Gyr temu, leżą w innym miejscu na diagramie zależności pomiędzy Be i Fe, w porównaniu z gwiazdami powstałymi w Drodze Mlecznej.
Ponieważ oczekuje się, że obfitość Be będzie mniej więcej taka sama dla gwiazd powstałych w tym samym czasie, na diagramie Be vs Fe pojawił się rozrzut interpretowany jako związany głównie z obfitością Fe. Wiąże się to z różnymi warunkami panującymi w regionach, w których powstały te gwiazdy. Wyniki badań sugerują, że obfitość berylu jest bardzo dobrym wskaźnikiem, uwidoczniającym różnorodność procesów wzbogacania chemicznego we wczesnych etapach ewolucji Drogi Mlecznej.
Badania zostały sfinansowane z grantu OPUS NCN. Wyniki były niedawno opublikowane w A&A, w pracy
Podpis do rysunku:
Po lewej: Wykres obfitości berylu w funkcji obfitości żelaza. Analizowane w tej pracy gwiazdy, wyjątkowo ubogie w metale oznaczone są jako czarne wypełnione koła lub trójkąty, jeśli zostały utworzone w Drodze Mlecznej lub jako niebieskie koła i trójkąty, jeśli powstały w Gai Enceladus. Pozostałe punkty to gwiazdy wzięte z innych prac. Po prawej:
gwiazdy Gaia Enceladus, wewnątrz przerywanej ramki można je zidentyfikować za pomocą momentu pędu (Lz) i ich energii orbitalnej w Galaktyce.
