L'europio è la chiave per comprendere la formazione degli elementi pesanti mediante il processo di cattura dei neutroni veloce, il cosiddetto processo r. Questo è cruciale sia per la formazione della metà degli elementi più pesanti del ferro, sia per l'abbondanza totale di torio e uranio nell'universo. Il gruppo EUROPIUM ha combinato simulazioni astrofisiche teoriche con osservazioni delle stelle più antiche della nostra Galassia e delle galassie nane. Questi ultimi sono piccoli, galassie dominate dalla materia oscura che orbitano attorno alla nostra Galassia. Le galassie nane sono eccellenti oggetti di prova per studiare il processo r, come alcune delle più antiche stelle povere di metallo, quelli che esistono da 10 a 13 miliardi di anni, hanno mostrato una sovrabbondanza di elementi del processo r. Gli studi hanno persino postulato che solo un singolo evento ricco di neutroni potrebbe essere responsabile di questo arricchimento nelle galassie nane più piccole.

Con la loro scoperta, i ricercatori di Darmstadt e Heidelberg sono riusciti a determinare il più alto contenuto di europio mai osservato e hanno creato un nuovo nome per queste stelle:"stelle di europio". Queste stelle appartengono alla galassia nana Fornax, una galassia nana sferoidale con un alto contenuto stellare. Nella loro pubblicazione, il gruppo riporta anche la prima osservazione in assoluto di lutezio in una galassia nana e il più grande campione di zirconio osservato.

Le "stelle europium" a Fornax sono nate poco dopo una produzione esplosiva di elementi pesanti. Sulla base dell'elevata abbondanza di metalli stellari, l'evento estremo del processo r deve essersi verificato di recente, da quattro a cinque miliardi di anni fa. Questo è un ritrovamento molto raro, poiché la maggior parte delle stelle ricche di europio sono molto più antiche. Perciò, Le stelle europio forniscono informazioni sull'origine degli elementi nell'universo in un momento molto specifico e tardivo.

Gli elementi pesanti sono formati dal processo r nella fusione di due stelle di neutroni o nell'estremità esplosiva di stelle massicce con forti campi magnetici. Il gruppo EUROPIUM ha analizzato questi due eventi ad alta energia e ha condotto studi dettagliati sulla produzione di elementi in questi ambienti. Però, a causa delle ancora grandi incertezze nei dati di fisica nucleare, non è possibile assegnare in modo univoco gli elementi pesanti nelle "stelle europium" a uno di questi ambienti astrofisici. Futuri esperimenti nel nuovo centro di accelerazione FAIR presso il GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung a Darmstadt ridurranno significativamente queste incertezze.

Inoltre, il nuovo progetto cluster dell'Assia ELEMENTS, in cui il professor Arcones è un investigatore principale, combinerà in modo univoco simulazioni di fusione di stelle di neutroni, calcoli di nucleosintesi con le ultime informazioni sperimentali e osservazioni per indagare la domanda di vecchia data:dove e come vengono prodotti gli elementi pesanti nell'universo?