日本理化研究所天體物理學家對矮小星系的模擬，揭示了鍶等中等重金屬產生的各種過程。發現至少需要四種恆星才能解釋矮星系中觀測到的這些金屬的丰度。恆星是宇宙的煉金術士，例如元素週期表中許多較輕的元素都是由恆星的核聚變產生，但是一些較重元素的起源更加神祕。聚變反應可以使元素像鐵和鎳一樣重，而當原子核捕獲額外的中子時，甚至會產生更重的元素。

極端條件，如超新星或兩顆中子星之間的合併，推動了快速中子捕獲過程(r過程)。相比之下，慢中子捕獲過程(s過程)發生得更為緩慢，例如，在所謂漸近巨型分支恆星的生命末期。每個過程和每個環境都會產生不同的重元素混合物。在這些過程中鍛造出來的金屬元素，最終會隨著恆星的死亡而噴射到太空中，並可能併入新的恆星中。跟蹤這些繼承元素的分佈，有助於理解它們是如何產生的。

例如，鍶是r過程中產生的最輕的元素之一，靠近銀河系矮星系中的一些恆星，具有異常高的鍶鋇比，這表明它們是在不同的環境中產生。為了研究這種鍶的來源，日本理化研究所計算科學中心的平井裕隆和兩名同事模擬了一個矮星系，其金屬分佈與在附近矮星系中觀察到的相似，然後觀察了哪些恆星過程導致鍶富集。研究人員發現，在模擬中，中子星合併和漸近巨型分支星並不能解釋所有鍶的富集。

一些富集來自旋轉的大品質恆星，恆星內部物質的混合，可以為特定形式的s過程產生中子。但最重要的發現是：捕獲電子的超新星噴出物質可以形成鍶鋇比高度增強的恆星。電子俘獲，是超新星爆炸預計將發生在品質最低的大品質恆星範圍內，品質是太陽的8到10倍。這些恆星以其核心富含氧、氖和鎂而聞名。研究團隊現在打算對銀河系及其周圍恆星的元素丰度，進行更詳細的模擬和觀測比較。

參考期刊《天體物理學》

DOI: 10.3847/1538-4357/ab4654