Schwere Elemente entstehen bei der Kollision von Neutronensternen

Während die leichtesten Elemente wie Wasserstoff und Helium (und in sehr geringen Mengen auch Lithium) schon beim Urknall (bzw kurz danach) entstanden, braucht es für den Rest des Periodensystems schon einiges mehr, die Elemente bis zum Eisen entstehen bei den Fusionsreaktionen in Sternen, alles darüber hinaus benötigt dann u.a. bereits die gewaltigen Kräfte, die z.B. bei einer Supernova aufgebracht werden, und nun konnten Wissenschaftler in einer aktuellen Studie einen weiteren Vorgang nachweisen, bei dem einige der schwereren Elemente entstehen: Die Kollision von Neutronensternen.

Schon lange hatte man vermutet, dass für bestimmte Elemente, die in einem sogenannten „r-Prozess“ (auch „rapid neutron capture“ genannt, ein Vorgang, der nur bei sehr hohen Neutronen-Dichten und Temperaturen statt finden kann) entstehen, in der Natur Neutronensterne benötigt werden. Einen solchen Prozess konnte man nun erstmals beobachten, und zwar als bei einem Ereignis (GW170817), dessen Gravitationswellen vor 2 Jahren gemessen wurden, in einer Entfernung von ca 140 Millionen Lichtjahren 2 Neutronensterne miteinander verschmolzen.

Bei diesem Ereignis konnte man anhand der Analyse der Wellenlängen des ausgesandten Lichts darauf schließen, dass dabei Strontium (ein Element, das unter anderem für die rote Färbung bei Feuerwerksraketen verantwortlich ist) in einer Menge von ungefähr 5 Erdmassen entstanden sein muss. Die Studie bestätigt damit nicht nur die Vermutung, dass Neutronensterne für die Entstehung zumindest einiger der schwereren Elemente verantwortlich sind, sondern auch, dass diese tatsächlich aus Neutronen bestehen (da sonst der r-Prozess nicht hätte stattfinden können).