Die Untersuchung einer mit schweren Elementen gefüllten Zwerggalaxie ermöglichte es Wissenschaftlern herauszufinden, dass die Hauptgoldquellen möglicherweise sterbende Neutronensterne sind.
Anfangs gab es nur die leichtesten Atome im Universum, Wasserstoff mit geringen Mengen an Helium. Der gesamte Satz von Elementen bis hin zu Eisen entstand aus ihnen als Ergebnis thermonuklearer Reaktionen, die im Darm vieler Generationen von Sternen stattfanden - und weiterhin auftreten. Die Geburt schwererer Elemente, einschließlich Gold oder Uran, erfordert jedoch noch strengere Bedingungen, berichtet Naked Science.
Vor mehr als einem halben Jahrhundert haben Theoretiker den möglichen Mechanismus ihrer Bildung beschrieben. Dies ist ein r-Prozess, bei dem frei bewegliche Neutronen von den Kernen der Eisenatome eingefangen werden und sich darin ansammeln. Einige der Neutronen können dann ein Elektron verlieren, sich in Protonen verwandeln und immer schwerere Kerne bilden. Berechnungen zeigen, dass ein solches Einfangen schnell erfolgen sollte - schneller als instabile Eisenisotope mit einer erhöhten Anzahl von Neutronenzerfall. Dies erfordert spezielle Bedingungen für den r-Prozess, und es wird angenommen, dass er im Weltraum unmittelbar vor der Explosion einer riesigen Supernova oder in der Schockwelle dieser Explosion realisiert werden kann, wenn ein Paar unglaublich dichter Neutronensterne verschmelzen und unter anderen sehr extremen Umständen.
Dieses Bild wird in der Astrophysik allgemein akzeptiert, bleibt aber in vielerlei Hinsicht theoretisch. Insbesondere bleibt zu diskutieren, welcher Beitrag zur Füllung des Universums mit diesen Elementen von Supernovae und welcher Beitrag von Fusionen von Neutronensternen geleistet wird. Diese Streitigkeiten haben sich aufgrund neuer Beobachtungen der Zwerggalaxie Grid II entwickelt, die erst vor etwa einem Jahr entdeckt wurden. Gitter II ist einer der vielen kleinen Satelliten der Milchstraße und nur 98.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Und es ist voller Elemente, die schwerer als Eisen sind.
Astronomen des Kavli-Instituts konnten dies mithilfe der Teleskope des Las Campas-Observatoriums in Chile feststellen. Bei der Beobachtung von sieben der neun größten und hellsten Sterne in Gitter II stellten sie eine ungewöhnlich hohe Häufigkeit von Elementen fest, die schwerer als Eisen sind. Dies ist ein äußerst ungewöhnliches Merkmal, das Gitter II stark vom Hintergrund benachbarter Zwerggalaxien unterscheidet. In einem in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Artikel stellten die Autoren die Hypothese auf, welche Art von mächtigem Ereignis in der fernen Vergangenheit von Grid II es mit solchen Elementen sättigen könnte.
Tatsache ist, dass die Anzahl und die relative Zusammensetzung schwerer Elemente, die durch eine Supernova-Explosion oder eine Fusion von Neutronensternen erzeugt werden, unterschiedlich sein können. „Durch die Explosion eines Sterns, der achtmal so groß wie die Sonnenmasse ist, entsteht Gold von der Größe des Mondes“, erklärt Enrico Ramirez-Ruz, Professor an der University of California in Santa Cruz. "Die Fusion von Neutronensternen wird Gold produzieren, so viel wie das gesamte Gewicht von Jupiter." Die Menge an schweren Elementen, die von Wissenschaftlern in Gitter II entdeckt wurde, zeigt genau Neutronensterne als Hauptquelle für solche Kerne an. Zumindest in Zwerggalaxien.
