Qualcosa sta versando oro nell'universo. Ma nessuno sa cosa esattamente. Per fare l'oro, devi legare insieme 79 protoni e 118 neutroni per formare un singolo nucleo atomico. Questa è un'intensa reazione di fusione nucleare. Ma questo tipo di fusione intensa non avviene abbastanza spesso, almeno non abbastanza vicino, da creare una gigantesca fonte d'oro. Un nuovo studio ha dimostrato che anche l'origine più comune dell'oro - collisioni di stelle di neutroni - non può spiegare la sua abbondanza. Allora da dove viene l'oro?
Le stelle di neutroni in collisione creano l'oro urtando brevemente protoni e neutroni nei nuclei atomici e quindi espellendo questi nuclei pesanti appena combinati nello spazio. Le normali supernove non possono spiegare la presenza dell'oro nell'universo perché le stelle abbastanza massicce da fondere l'oro prima di morire - il che è raro - diventano buchi neri nell'esplosione, ha detto Chiaki Kobayashi, un astrofisico dell'Università dell'Hertfordshire nel Regno Unito. Questo tipo di esplosione stellare è chiamato supernova magneto-rotante, è "una supernova molto rara e molto veloce", ha detto Kobayashi a WordsSideKick.com.
Durante una supernova magnetorotante, la stella morente ruota così velocemente ed è esposta a campi magnetici così forti che durante l'esplosione si capovolge. Morendo, la stella lancia nello spazio sostanze riscaldate in un getto bianco. E poiché la stella è capovolta, i suoi getti sono pieni di nuclei d'oro. Le stelle che fondono l'oro sono rare. Le stelle che fondono l'oro e poi lo espellono nello spazio sono ancora più rare.
Ma anche le stelle di neutroni più le supernovae magneto-rotanti insieme non possono spiegare il fondo dorato della Terra, come hanno scoperto Kobayashi e i suoi colleghi. "Ci sono due fasi per questo", ha detto. “Numero uno: la fusione di stelle di neutroni non è sufficiente. Numero due: anche con la seconda fonte, non riusciamo ancora a spiegare così tanto oro.
Secondo lui, studi precedenti hanno confermato che le collisioni di stelle di neutroni causano piogge dorate. Ma questi studi non hanno tenuto conto della rarità di queste collisioni. Kobayashi e i suoi coautori hanno scoperto che anche stime approssimative suggeriscono che non si scontrano abbastanza spesso da produrre tutto l'oro trovato nel Sistema Solare.
Ma il nuovo articolo di Kobayashi e dei suoi colleghi, pubblicato il 15 settembre su The Astrophysical Journal, ha un grande vantaggio: è estremamente accurato, ha detto Roederer, un astrofisico dell'Università del Michigan che cerca tracce di elementi rari in stelle lontane. I ricercatori hanno raccolto un'enorme quantità di dati e li hanno inclusi in modelli affidabili dell'evoluzione della galassia e della produzione di nuove sostanze chimiche.
Usando questo approccio, gli autori sono stati in grado di spiegare la formazione di atomi leggeri come il carbonio 12 (sei protoni e sei neutroni) e pesanti come l'uranio 238 (92 protoni e 146 neutroni). Questa è una gamma impressionante, che copre elementi che di solito vengono ignorati in tali studi.
Kobayashi ha detto che qualcosa là fuori che gli scienziati non conoscono deve essere l'estrazione dell'oro. O forse le collisioni tra stelle di neutroni producono più oro di quanto suggeriscano i modelli esistenti. In ogni caso, gli astrofisici hanno molto lavoro da fare prima di poter spiegare da dove provenga tutta questa fantasia di decorazioni.
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