Hier op aarde had de praktijk van alchemie ooit zijn tijdperk - proberen lood in goud te veranderen. In plaats van dat een wetenschapper wanhopig op zoek is naar een sublieme formule, kan het gewoon gebeuren wanneer neutronensterren samensmelten in een gewelddadige botsing.
We zijn ons allemaal bewust van de manier van kernfusie waarin elementen worden gemaakt van sterren. Waterstof wordt in helium verbrand, en dus langs de lijn totdat het ijzer bereikt. Het is gewoon de manier waarop stellaire fysica werkt en we accepteren het. Tot op heden heeft de wetenschap theoretiseerd dat zwaardere elementen de creatie van supernova-gebeurtenissen waren, maar nieuwe studies uitgevoerd door wetenschappers van het Max Planck Institute for Astrophysics (MPA) en verbonden aan het Excellence Cluster Universe en van de Vrije Universiteit Brussel (ULB) geven aan ze kunnen zich mogelijk vormen tijdens ontmoetingen met uitgestoten materie van neutronensterren.
"De bron van ongeveer de helft van de zwaarste elementen in het universum is lange tijd een mysterie geweest", zegt Hans-Thomas Janka, senior wetenschapper bij het Max Planck Institute for Astrophysics (MPA) en binnen het Excellence Cluster Universe. 'Het meest populaire idee was en kan nog steeds zijn dat ze afkomstig zijn van supernova-explosies die het leven van massieve sterren beëindigen. Maar nieuwere modellen ondersteunen dit idee niet. "
Hoewel het misschien miljoenen jaren duurt voordat zo'n tryst plaatsvindt, is het niet onmogelijk dat uiteindelijk twee neutronensterren in een binair systeem elkaar ontmoeten. Wetenschappers van de MPA en de ULB hebben nu alle stadia van de processen gesimuleerd door middel van computermodellering en hebben kennis genomen van de vorming van chemische elementen die de nakomelingen zijn.
"In slechts een paar seconden na de samensmelting van de twee neutronensterren stoten getijden- en drukkrachten extreem hete materie uit die equivalent is aan verschillende Jupiter-massa's", legt Andreas Bauswein uit, die de simulaties bij de MPA uitvoerde. Zodra dit zogenaamde plasma is afgekoeld tot minder dan 10 miljard graden, vinden er een veelvoud aan kernreacties plaats, waaronder radioactief verval, en maakt de productie van zware elementen mogelijk. "De zware elementen worden verschillende keren` gerecycled 'in verschillende reactieketens waarbij de superzware kernen worden gespleten, waardoor de uiteindelijke verdeling van de hoeveelheden grotendeels ongevoelig wordt voor de initiële omstandigheden die het fusiemodel biedt,' voegt Stephane Goriely, ULB-onderzoeker en nucleaire astrofysica-expert van het team.
Hun bevindingen komen goed overeen met waarnemingen van overvloedverdelingen in zowel het zonnestelsel als oude sterren. In vergelijking met mogelijke botsingen van neutronensterren in de Melkweg zijn de conclusies hetzelfde - deze speculatie zou heel goed de verklaring kunnen zijn voor de verdeling van zwaardere elementen. Het team is van plan hun studies voort te zetten terwijl het uitkijkt "voor het detecteren van de voorbijgaande hemelse bronnen die geassocieerd zouden moeten worden met de uitstoot van radioactieve materie bij fusies van neutronensterren." Als een supernova-evenement zal de hitte van het radioactieve verval schijnen als ... nou ...
Goud in het donker.
Oorspronkelijke verhaalbron: Max Planck Institut News. Voor verder lezen: R-proces nucleosynthese in dynamisch uitgestoten materie van fusies van neutronensterren.
