Qui sulla Terra la pratica dell'alchimia ebbe un tempo la sua era: cercare di trasformare il piombo in oro. Invece di uno scienziato che cerca disperatamente una formula sublime, potrebbe accadere che le stelle di neutroni si uniscano in una violenta collisione.
Siamo tutti consapevoli del modo in cui la fusione nucleare crea elementi dalle stelle. L'idrogeno viene bruciato in elio e quindi su per la linea fino a raggiungere il ferro. È solo il modo in cui la fisica stellare funziona e lo accettiamo. Fino ad oggi, la scienza ha teorizzato che elementi più pesanti erano la creazione di eventi di supernovae, ma nuovi studi condotti da scienziati del Max Planck Institute for Astrophysics (MPA) e affiliati all'eccellenza Cluster Universe e alla Libera Università di Bruxelles (ULB) indicano possono formarsi durante gli incontri con la materia espulsa dalle stelle di neutroni.
"La fonte di circa la metà degli elementi più pesanti dell'Universo è stata per molto tempo un mistero", afferma Hans-Thomas Janka, scienziato senior presso il Max Planck Institute for Astrophysics (MPA) e all'interno dell'eccellenza Cluster Universe. "L'idea più popolare è stata, e potrebbe ancora essere, che provengano da esplosioni di supernova che mettono fine alle vite di stelle massicce. Ma i modelli più recenti non supportano questa idea. “
Anche se potrebbero volerci milioni di anni perché avvenga una simile prova, non è impossibile che due stelle di neutroni in un sistema binario alla fine si incontrino. Gli scienziati dell'AMP e dell'ULB hanno ora simulato tutte le fasi dei processi attraverso la modellizzazione computerizzata e preso atto della formazione di elementi chimici che sono la progenie.
"In pochi secondi dopo la fusione delle due stelle di neutroni, le forze di marea e di pressione espellono materia estremamente calda equivalente a diverse masse di Giove", spiega Andreas Bauswein, che ha effettuato le simulazioni presso l'AMP. Una volta che questo cosiddetto plasma si è raffreddato a meno di 10 miliardi di gradi, si verificano una moltitudine di reazioni nucleari, compresi i decadimenti radioattivi, che consentono la produzione di elementi pesanti. "Gli elementi pesanti sono" riciclati "più volte in varie catene di reazione che coinvolgono la fissione di nuclei super-pesanti, il che rende la distribuzione dell'abbondanza finale in gran parte insensibile alle condizioni iniziali fornite dal modello di fusione", aggiunge Stephane Goriely, ricercatore ULB e esperto di astrofisica nucleare della squadra.
I loro risultati concordano bene con le osservazioni sulle distribuzioni dell'abbondanza sia nel Sistema solare che nelle vecchie stelle. Rispetto alle possibili collisioni di stelle di neutroni che si verificano nella Via Lattea, le conclusioni sono le stesse: questa speculazione potrebbe benissimo essere la spiegazione per la distribuzione di elementi più pesanti. Il team prevede di proseguire gli studi mentre è alla ricerca "per rilevare le fonti celesti transitorie che dovrebbero essere associate all'espulsione della materia radioattiva nelle fusioni di stelle di neutroni". Come un evento di supernova, il calore del decadimento radioattivo brillerà come ... beh ...
Oro al buio.
Fonte originale della storia: Max Planck Institut News. Per ulteriori approfondimenti: nucleosintesi del processo R in materia di espulsione dinamica di fusioni di stelle di neutroni.
