Her på Jorden havde praktiseringen af alkymi engang sin æra - forsøg på at omdanne bly til guld. I stedet for en videnskabsmand, der desperat leder efter en sublim formel, kan det bare ske, når neutronstjerner smelter sammen i en voldelig kollision.
Vi er alle opmærksomme på den nukleare fusionsmåde, hvorpå elementer skabes fra stjerner. Brint brændes i helium, og så op ad linjen, indtil det når jern. Det er netop den måde, fysisk fysik fungerer, og vi accepterer det. Indtil videre har videnskaben teoretiseret, at tungere elementer var oprettelsen af supernovae-begivenheder, men nye undersøgelser foretaget af forskere fra Max Planck Institute for Astrophysics (MPA) og tilknyttet Excellence Cluster Universe og Free University of Brussels (ULB) de er muligvis i stand til at danne sig under møder med udsendt stof fra neutronstjerner.
”Kilden til omkring halvdelen af de tyngste elementer i universet har været et mysterium i lang tid,” siger Hans-Thomas Janka, seniorforsker ved Max Planck Institute for Astrophysics (MPA) og inden for Excellence Cluster Universe. ”Den mest populære idé har været og kan stadig være, at de stammer fra supernova-eksplosioner, der ender livet på massive stjerner. Men nyere modeller understøtter ikke denne idé. “
Selvom det kan tage millioner af år for en sådan prøve at finde sted, er det ikke umuligt for to neutronstjerner i et binært system til sidst at mødes. Forskere ved MPA og ULB har nu simuleret alle stadier af processerne gennem computermodellering og noteret sig dannelsen af kemiske elementer, der er afkom.
”På få få sekunder efter fusionen mellem de to neutronstjerner udsætter tidevand og trykstyrker ekstremt varmt stof svarende til flere Jupiter-masser,” forklarer Andreas Bauswein, der udførte simuleringerne ved MPA. Når dette såkaldte plasma er afkølet til mindre end 10 milliarder grader, finder en række nukleare reaktioner sted, inklusive radioaktive henfald, og muliggør produktion af tunge elementer. ”De tunge elementer genvindes flere gange i forskellige reaktionskæder, der involverer splittelse af supertunge kerner, hvilket får den endelige overflodefordeling til at blive stort set ufølsom over for de oprindelige betingelser, der leveres af fusionsmodellen,” tilføjer Stephane Goriely, ULB-forsker og teamet med nukleær astrofysikekspert.
Deres fund stemmer godt overens med observationer af forekomstfordeling i både solsystemet og gamle stjerner. Sammenlignet med mulige neutronstjernekollisioner, der forekommer i Mælkevejen, er konklusionerne de samme - denne spekulation kan meget vel være forklaringen på fordelingen af tungere elementer. Holdet planlægger at fortsætte deres studier, mens de er på udkig “for at opdage de forbigående himmelkilder, der skal være forbundet med udstødning af radioaktivt stof i neutronstjernefusioner.” Som en supernova-begivenhed, vil varmen fra det radioaktive forfald skinne som ... godt ...
Guld i mørket.
Original historiekilde: Max Planck Institut News. For yderligere læsning: R-proces nukleosyntesen i dynamisk skubbet stof af neutronstjernens fusioner.
