Stellare Wissenschaft: Neuer Ursprung von Gold, Silber und den schweren Elementen vorgeschlagen

Der stellare Kollaps könnte das Geheimnis sein, woher viele Proben von Gold, Silber und schweren Elementen in der Galaxie stammen.

Gold und schwere Elemente können auf kosmische Explosionen und ähnliche gewaltige Ereignisse im Weltraum zurückgeführt werden (Bild zur metaphorischen Darstellung mit Hilfe von KI).
Gold und schwere Elemente können auf kosmische Explosionen und ähnliche gewaltige Ereignisse im Weltraum zurückgeführt werden (Bild zur metaphorischen Darstellung mit Hilfe von KI).

Magnetareruptionen, kosmische Explosionen und der Kollaps von Sternen könnten die Ursache für die Verteilung der schweren Elemente, einschließlich Gold, im Universum sein. Bislang konnten die Astronomen nur Theorien darüber aufstellen, woher einige der schweren Elemente wie Gold, Uran und Platin stammen.

Ein stellarer Kollaps tritt ein, wenn ein Stern unter seiner eigenen Schwerkraft „zusammenbricht“. Neutronensterne sind die Überbleibsel des Kollapses und der Explosion massereicher Sterne, die auch zu Flares führen können. Diese gewaltigen Ereignisse sind wichtig für die Entstehung schwerer Elemente.

Eine neue Analyse von Archivdaten zeigt, dass bis zu 10 % der schweren Elemente in der Galaxie von Magnetaren stammen (Auswürfe von hochmagnetisierten Neutronensternen). Die Rolle der Magnetare war bisher übersehen worden.

Die schweren Elemente waren rätselhaft, aber die Wissenschaftler dachten, sie könnten nur durch den r-Prozess (Rapid-Nutron-Capture-Prozess) entstehen, der eine Reihe von Kernreaktionen beschreibt.

Kollidierende Neutronensterne

Dieser Ursprung konnte aus der Kollision zweier Neutronensterne im Jahr 2017 abgeleitet werden, bei der das LIGO-Teleskop und andere Instrumente die Entstehung von Schwermetallen zeigten. Aber es gab Unsicherheiten. Man vermutete, dass mehr Faktoren im Spiel waren. Es schien immer noch so, als ob Neutronensternkollisionen im frühen Universum nicht schnell genug schwere Elemente produzieren würden.

"Ich liebe neue Ideen darüber, wie Systeme funktionieren, wie neue Entdeckungen funktionieren, wie das Universum funktioniert", sagte Thompson. "Deshalb sind Ergebnisse wie diese wirklich aufregend."

sagte Todd Thompson, Mitautor der Studie und Professor für Astronomie an der Ohio State University: "Neutronensterne sind sehr exotische, sehr dichte Objekte, die dafür bekannt sind, dass sie sehr große, sehr starke Magnetfelder haben", so Thompson. "Sie sind fast so etwas wie Schwarze Löcher, sind es aber nicht.

Magnetar-Eruptionen: Geheime Ursprünge

Forscher glauben nun, die Antwort gefunden zu haben: Magnetar-Flares, die starke Ejektoren schwerer Elemente sein können, wie zwei Jahrzehnte Daten von SGR 1806-20 bestätigen. Magnetare erzeugen anschließend Silber und Gold, das auf der Erde landet. Die vollständige Studie ist in The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.


Bei den Supernova-Explosionen entstehen Gold und Silber, die auf der Erde landen können, aber auch Kohlenstoff, Sauerstoff und Eisen.

"Das gesamte Material, das sie ausstoßen, wird in die nächste Generation von Planeten und Sternen gemischt", erklärt Thompson. "Milliarden von Jahren später werden diese Atome in das eingebaut, was potenziell zu Leben führen könnte."

Dies ermöglicht ein umfassenderes Verständnis des Ursprungs der Elemente, nicht nur auf unserer Erde, sondern auch im Weltraum und auf anderen Planeten, wo es immer mehr zu lernen gibt - selbst wenn man Archivdaten ausgräbt.

"Wir entwickeln eine Reihe neuer Ideen auf diesem Gebiet, und die laufenden Beobachtungen werden zu noch mehr großartigen Verbindungen führen", so Thompson.

Quellenhinweis:

Anirudh Patel et al 2025 ApJL. Direct Evidence for r-process Nucleosynthesis in Delayed MeV Emission from the SGR 1806–20 Magnetar Giant Flare. The Astrophysical Journal Letters.