Dit is hoe neutronensterren goud maken

Een neutronenster komt overeen met de laatste fase van het leven van een massieve ster. Het is een ongewoon compact lichaam. Het is alsof de hele mensheid geconcentreerd is in een suikerklontje. We weten dat wanneer twee neutronensterren botsen, enkele van de meest extreme omstandigheden in ons universum ontstaan. Basisvoorwaarden voor de vorming van zware elementen zoals uranium of goud.

Botsingsscenario voor neutronensterren

In 2017 konden astronomen voor het eerst tekenen van een botsing tussen neutronensterren registreren. Zwaartekrachtgolven en gammaflitsen gaan allemaal gepaard met lichtflitsen. Gebeurtenis GW170817 vond plaats op ongeveer 130 miljoen lichtjaar van onze aarde. Door al deze gegevens te combineren met de resultaten van laboratoriumexperimenten in de nieuwe modelleringstool, konden onderzoekers van het Max Planck Instituut voor Zwaartekrachtfysica en de Universiteit van Potsdam (Duitsland) de meeste details reproduceren van wat er destijds gebeurde. Ze publiceren het in het tijdschrift Natuurcommunicatie.

Op basis van geregistreerde zwaartekrachtsgolven beschreven ze eerst de laatste banen van de twee neutronensterren. Trajecten waardoor ze met elkaar in botsing kwamen, waarbij zware elementen de ruimte in werden geworpen. Sommige van deze radioactieve elementen vervielen vervolgens tot stabielere elementen zoals goud, waardoor de temperatuur steeg en een vuurwerk van elektromagnetische signalen ontstond, variërend van infrarood tot ultraviolet tot zichtbaar. De gammaflits, eveneens veroorzaakt door de botsing tussen neutronensterren, wierp nog meer materiaal weg. De interactie van dit materiaal met de omgeving zendt röntgenstralen en radiogolven uit.

Bestudeer andere botsingen om de samenstelling van goud beter te begrijpen

Tijdens de vierde waarnemingscampagne werden verbeterde zwaartekrachtgolfdetectoren gelanceerd. Astronomen hopen andere botsingen tussen neutronensterren te ontdekken die kunnen worden bestudeerd met behulp van dit door hen ontwikkelde hulpmiddel.