Wybuchy gwiazd odgrywają kluczową rolę w powstawaniu ciężkich pierwiastków, takich jak żelazo i inne metale, co ma znaczenie dla ewolucji gwiazd, planet i innych obiektów w kosmosie. Istotny w tym kontekście jest pierwiastek mangan, powstający w wybuchach supernowych, ponieważ jego ilość rośnie z czasem. Można go więc używać jako kosmicznego zegara przy badaniu ewolucji galaktyk.

Naukowcy z Palestyny i Stanów Zjednoczonych użyli systemów komputerowych do modelowania zachowania ponad 700 potencjalnych linii emisyjnych, opierając się na prawach fizyki atomowej. Symulowano, jak elektrony oddziałują z jonami magnezu i przewidywano, jak różne warunki fizyczne wpływają na obserwowalne linie emisyjne tego pierwiastka (zbadano tzw. linie wzbronione od podwójnie zjonizowanego magnezu).

Okazało się, że niektóre z linii są niezwykle czułe na zmiany w temperaturze i gęstości mgławic, a to oznacza, że stają się użytecznym narzędziem do analizy szybko ekspandujących obiektów, takich jak pozostałości po supernowych czy wielkie obłoki gazu. Po połączeniu tych teoretycznych wyników z prawdziwymi danymi z obserwatoriów astronomicznych, będzie można przewidywać warunki panujące w różnych typach skomplikowanych środowisk kosmicznych.

W kolejnym etapie naukowcy planują zweryfikować przewidywania teoretyczne przy pomocy danych z Kosmicznego Teleskopu James Webba (JWST) i innych obserwatoriów specjalizujących się w wykrywaniu chemicznych zmian w historii Wszechświata.

Badania opisano w artykule opublikowanym w „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.” Pierwszym autorem pracy jest Zher Samak z Al Aqsa University w Gazie. (PAP)

cza/ agt/