Här på jorden hade praktiken av alkemi en gång sin era - försöker förvandla bly till guld. Istället för att en forskare desperat letar efter en sublim formel, kan det bara hända när neutronstjärnor smälter samman i en våldsam kollision.
Vi är alla medvetna om det kärnfusionssätt som element skapas från stjärnor. Väte förbränns i helium, och så upp i linjen tills det når järn. Det är precis hur stjärnfysik fungerar och vi accepterar det. Hittills har vetenskapen teoretiserat att tyngre element var skapandet av supernovahändelser, men nya studier gjorda av forskare från Max Planck Institute for Astrophysics (MPA) och anslutna till Excellence Cluster Universe och Free University of Brussels (ULB) indikerar de kanske kan bildas under möten med utmatad materia från neutronstjärnor.
”Källan till ungefär hälften av de tyngsta elementen i universum har varit ett mysterium under lång tid,” säger Hans-Thomas Janka, seniorforskare vid Max Planck Institute for Astrophysics (MPA) och inom Excellence Cluster Universe. ”Den mest populära idén har varit, och kan fortfarande vara, att de härstammar från supernovaexplosioner som slutar liv för massiva stjärnor. Men nyare modeller stöder inte denna idé. "
Även om det kan ta miljoner år för ett sådant försök att äga rum, är det inte omöjligt för två neutronstjärnor i ett binärt system att så småningom träffas. Forskare vid MPA och ULB har nu simulerat alla stadier i processerna genom datormodellering och noterat bildandet av kemiska element som är avkomman.
”På bara några få sekunder efter sammanslagningen av de två neutronstjärnorna släpper tidvatten- och tryckkrafter extremt hett material motsvarande flera Jupiter-massor,” förklarar Andreas Bauswein, som genomförde simuleringarna vid MPA. När denna så kallade plasma har svalnat till mindre än 10 miljarder grader, sker en mängd kärnreaktioner, inklusive radioaktiva sönderfall, och möjliggör produktion av tunga element. ”De tunga elementen" återvinns "flera gånger i olika reaktionskedjor som involverar klyvning av supertunga kärnor, vilket gör att den slutliga överflödsfördelningen blir till stor del okänslig för de ursprungliga förhållandena som ges i fusionsmodellen," tillägger Stephane Goriely, ULB-forskare och teamet kärnkraftsastrofysiker.
Deras resultat överensstämmer väl med observationer av överflödfördelningar i både solsystemet och gamla stjärnor. Jämfört med möjliga neutronstjärnkollisioner som inträffar i Vintergatan är slutsatserna desamma - denna spekulation kan mycket väl vara förklaringen för fördelningen av tyngre element. Teamet planerar att fortsätta sina studier medan de ser ut "för att upptäcka de övergående himmelkällorna som borde vara förknippade med utstötningen av radioaktivt ämne i neutronstjärnsammanslagningar." Som en supernovahändelse kommer värmen från det radioaktiva förfallet att lysa som ... tja ...
Guld i mörkret.
Original berättelse Källa: Max Planck Institut News. För vidare läsning: R-processnukleosyntes i dynamiskt utmatat material av neutronstjärnsammanslagningar.
