De conceptie van een kunstenaar van een magnetar in een sterrencluster. | Fotocredit: ESO/L. Calçada
In een nieuw artikel gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letterseen team van onderzoekers onder leiding van Anirudh Patel van de Columbia University heeft gemeld dat het universum misschien een andere manier heeft om het kostbare elementgoud te produceren-waarvan wetenschappers tot nu toe hebben gedacht, is alleen geproduceerd in de cataclysmische botsingen van ultra-dichte werelden genaamd neutronensterren.
Weten waar verschillende elementen in het universum vandaan komen, helpt wetenschappers te begrijpen hoe de chemische make -up van het universum in de tijd is veranderd. Het vroege universum had alleen waterstof-, helium- en sporen van lithium. Alle andere elementen werden later gemaakt in sterren, kosmische explosies en laboratoriumexperimenten. Het in kaart brengen van de bronnen vertelt ons hoe sterrenstelsels, sterren en planeten na verloop van tijd vorm hebben gekregen. Inzicht in de bronnen kan ook onthullen hoe vaak een element werd geproduceerd en hoe de aanwezigheid van een element de evolutie van de bron beïnvloedde.
Het team rapporteerde het eerste directe observationele bewijs van een proces dat R-Process-nucleosynthese wordt genoemd in een krachtige flare uitgezonden door een lichaam dat in 2004 een magnetar wordt genoemd. Bijna een dag na de flare, stootte de Magnetar sterke gammastralen uit, die Nasa’s Compton Gamma Ray Observatory-observatorium heeft geregistreerd. Per het team was de vertraagde emissie niet consistent met standaardflare naglows en bevatte het bewijs van radioactief verval van R-process kernen.
Magnetars zijn neutronensterren met extreem sterke magnetische velden. Soms geven ze grote uitbarstingen van energie in fakkels.
De energieniveaus in de vertraagde emissie en hoe het in de tijd veranderde, bleken consistent te zijn met de vervalhandtekeningen van radioactieve isotopen die rijk zijn aan neutronen die zijn geproduceerd in het snelle neutronen-captuigingproces of R-proces. Het team gebruikte modellen om te concluderen dat 1,9 septillion kg r-process-materiaal dat dicht bij de snelheid van het licht wordt uitgeworpen de vertraagde emissie kon verklaren.
Dit betekent dat sommige magnetaire fakkels neutronenrijke materie in de ruimte kunnen uitwerpen, waar het door de R-process-nucleosynthese doorloopt om zware elementen zoals goud te creëren. Tot nu toe hebben natuurkundigen geloofd dat goud voornamelijk is geproduceerd in fusies van neutronensterren, die wetenschappers studeren met behulp van ruimtetelescopen en zwaartekrachtgolfdetectoren. Patel et al.. suggereerde ook dat het universum misschien eerder gouden atomen heeft gehad, omdat de kosmos magnetars had kunnen hebben voordat ze neutronensterren botsten.
De auteurs overwogen ook enkele alternatieve verklaringen – inclusief ruis in de meetinstrumenten en instrumenten die de afterglow van de flare verkeerd lezen – en hebben ze uitgesloten door vergelijkingen met andere gegevens en gedetailleerde simulaties.
Gepubliceerd – 10 mei 2025 06:00 AM IST
