W ten sposób gwiazdy neutronowe wytwarzają złoto

Gwiazda neutronowa odpowiada końcowemu etapowi życia masywnej gwiazdy. To niezwykle gęste ciało. To tak, jakby cała ludzkość była skupiona w kostce cukru. Wiemy, że kiedy zderzają się dwie gwiazdy neutronowe, powstają jedne z najbardziej ekstremalnych warunków w naszym wszechświecie. Podstawowe warunki powstawania ciężkich pierwiastków, takich jak uran czy złoto.

Scenariusz zderzenia gwiazd neutronowych

W 2017 roku astronomom po raz pierwszy udało się zarejestrować oznaki zderzenia gwiazd neutronowych. Falom grawitacyjnym i rozbłyskom gamma towarzyszą rozbłyski światła. Zdarzenie GW170817 miało miejsce około 130 milionów lat świetlnych od naszej Ziemi. Łącząc wszystkie te dane z wynikami eksperymentów laboratoryjnych w nowym narzędziu do modelowania, badaczom z Instytutu Fizyki Grawitacyjnej Maxa Plancka i Uniwersytetu w Poczdamie (Niemcy) udało się odtworzyć większość szczegółów tego, co wydarzyło się wówczas. Publikują to w czasopiśmie Komunikacja przyrodnicza.

Na podstawie zarejestrowanych fal grawitacyjnych jako pierwsi opisali końcowe orbity dwóch gwiazd neutronowych. Trajektorie, które doprowadziły do ​​​​zderzenia, wyrzucając ciężkie pierwiastki w przestrzeń. Niektóre z tych pierwiastków radioaktywnych rozpadły się następnie na bardziej stabilne pierwiastki, takie jak złoto, podnosząc temperaturę i wywołując pokaz sztucznych ogni sygnałów elektromagnetycznych w zakresie od podczerwieni, przez ultrafiolet, po światło widzialne. Rozbłysk gamma, również spowodowany zderzeniem gwiazd neutronowych, wyrzucił jeszcze więcej materii. Oddziaływanie tego materiału z otaczającym środowiskiem powoduje emisję promieni rentgenowskich i fal radiowych.

Przestudiuj inne zderzenia, aby lepiej zrozumieć skład złota

W ramach czwartej kampanii obserwacyjnej wystrzelono ulepszone detektory fal grawitacyjnych. Astronomowie mają nadzieję odkryć inne zderzenia gwiazd neutronowych, które będzie można badać za pomocą opracowanego przez nich narzędzia.