La începuturile universului existau doar hidrogenul și heliul. În afară de doar câteva urme de litiu, altceva nu a mai rezultat după Big Bang. Orice altceva în afară de aceste două elemente s-a format prin procese astrofizice, nu prin procese cosmologice.
Elementele chimice pe care le întâlnim în jurul nostru, inclusiv cele care intră în compoziția corpului uman, s-au format, în cea mai mare parte, în inima stelelor. Ele au fost create în furnalele nucleelor stelare, apoi au fost aruncate în spațiu atunci când stelele au murit. Însă există câteva elemente care sunt create în mod diferit. Cel mai cunoscut dintre acestea este aurul.
Deși aurul poate fi creat în nucleul unei stele, aurul de pe Pământ nu a fost produs în acest fel. Aurul este un element foarte greu, motiv pentru care, atunci când o stea explodează, cea mai mare parte a aurului rămâne în nucleul acesteia.
Așadar, de unde provine aurul? Din coliziunea stelelor neutronice. Atunci când două stele neutronice intră în coliziune, ele se dezintegrează sub forma unei kilonove. Toată materia din nucleele celor două stele scapă de imensa forță gravitațională și formează rapid elemente noi, așa cum este aurul. Cunoaștem acest lucru deoarece cantitatea de aur din galaxii este în concordanță cu rata de coliziune a stelelor neutronice.
Ce este o stea neutronică?
O stea neutronică se formează atunci când o stea masivă rămâne fără combustibil și intră în colaps.
Până nu demult, astronomii credeau că stelele neutronice sunt și sursa primară a altor elemente grele, în special a lantanidelor, cunoscute și sub denumirea de pământuri rare. Aceasta era doar teoria, deoarece nu aveam o metodă bună de măsurare a abundenței cosmice a acestor elemente. Însă lucrurile s-au schimbat în urma unui studiu recent.
În anul 2017, detectoarele de unde gravitaționale au înregistrat un eveniment denumit GW170817. Spre deosebire de evenimentele gravitaționale asociate cu coliziunea a două găuri negre, acest eveniment a fost o coliziune între două stele neutronice. Kilonova rezultată a fost detectată de 70 de observatoare de pe tot globul, fiind primul eveniment cosmic analizat simultan în domeniile undelor gravitaționale și electromagnetice. Unele dintre observațiile electromagnetice au inclus linii spectrale, așadar, în principiu, ar trebui să putem identifica elementele rezultate în urma coliziunii.
Acest lucru este relativ ușor pentru elementele ușoare, dar este mai dificil în cazul elementelor grele. În cadrul noului studiu, echipa de cercetătorii a efectuat simulări ale exploziei kilonovelor, calculând unde ar trebui să apară liniile de absorbție în funcție de diferitele elemente. Atunci când au comparat rezultatele obținute cu spectrul observat al GW170817, astronomii au putut identifica o serie de pământuri rare, inclusiv stronțiul, lantanul și ceriul. Este pentru prima dată când aceste elemente au fost detectate ca produse ale coliziunii stelelor neutronice.
Sursa: Universe Today