El europio es la clave para comprender la formación de elementos pesados ​​mediante el proceso de captura rápida de neutrones. el llamado proceso r. Esto es crucial tanto para la formación de la mitad de los elementos más pesados ​​que el hierro como para la abundancia total de torio y uranio en el universo. El grupo EUROPIUM ha combinado simulaciones astrofísicas teóricas con observaciones de las estrellas más antiguas de nuestra galaxia y en galaxias enanas. Estos últimos son pequeños, galaxias dominadas por la materia oscura que orbitan nuestra galaxia. Las galaxias enanas son excelentes objetos de prueba para estudiar el proceso r, como algunas de las estrellas más antiguas pobres en metales, aquellos que han existido durante 10 a 13 mil millones de años, han exhibido una sobreabundancia de elementos del proceso r. Los estudios incluso han postulado que solo un evento rico en neutrones podría ser responsable de este enriquecimiento en las galaxias enanas más pequeñas.

Con su descubrimiento, Los investigadores de Darmstadt y Heidelberg han logrado determinar el contenido de europio más alto jamás observado, y han creado un nuevo nombre para estas estrellas:"estrellas de europio". Estas estrellas pertenecen a la galaxia enana Fornax, una galaxia esferoidal enana con un alto contenido estelar. En su publicación, el grupo también informa sobre la primera observación de lutecio en una galaxia enana y la muestra más grande de circonio observado.

Las "estrellas del europio" en Fornax nacieron poco después de una explosiva producción de elementos pesados. Basado en la alta abundancia de metales estelares, el evento extremo del proceso-r debe haber ocurrido tan recientemente como hace cuatro o cinco mil millones de años. Este es un hallazgo muy raro, ya que la mayoría de las estrellas ricas en europio son mucho más antiguas. Por lo tanto, Las estrellas de europio proporcionan información sobre el origen de los elementos en el universo en un momento muy específico y tardío.

Los elementos pesados ​​se forman mediante el proceso r en la fusión de dos estrellas de neutrones o en el extremo explosivo de estrellas masivas con fuertes campos magnéticos. El grupo EUROPIUM ha analizado estos dos eventos de alta energía y ha realizado estudios detallados de la producción de elementos en estos entornos. Sin embargo, debido a las todavía grandes incertidumbres en los datos de física nuclear, no es posible asignar inequívocamente los elementos pesados ​​en las "estrellas de europio" a uno de estos entornos astrofísicos. Los experimentos futuros en el nuevo centro de aceleración FAIR en GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung en Darmstadt reducirán significativamente estas incertidumbres.

Además, el nuevo proyecto de clúster de Hesse ELEMENTS, en el que el profesor Arcones es investigador principal, combinará de forma única simulaciones de fusión de estrellas de neutrones, cálculos de nucleosíntesis con la información y las observaciones experimentales más recientes para investigar la pregunta de larga data:¿Dónde y cómo se producen los elementos pesados ​​en el universo?