Una sola fusión de estrellas de neutrones puede producir hasta 8 x 10 22 toneladas de oro. El efecto total de tales eventos astronómicos puede explicar la composición química de toda nuestra Galaxia. Los astrofísicos llegaron a esta conclusión luego de analizar los elementos pesados que se obtienen como resultado de tales fusiones. La principal fuente de nuevos datos es la primera ráfaga de ondas gravitacionales GW170817 registrada de manera confiable. El estudio se publica en The Astrophysical Journal.
La composición original del universo incluía solo hidrógeno y helio con pequeñas impurezas. Los elementos hasta el grupo del hierro se forman en las entrañas de las estrellas ordinarias en el proceso de fusión termonuclear. Para núcleos más pesados, este proceso se vuelve energéticamente desfavorable; por lo tanto, se forman como resultado de la captura de neutrones y la posterior desintegración β.
Hay dos tipos de captura de neutrones: lenta (proceso s) y rápida (proceso r). Con la ayuda del primero es posible obtener núcleos estables o de larga vida, cuya vida media es mucho más larga que el tiempo característico de absorción del siguiente neutrón. El resultado pueden ser elementos como plomo, bismuto y polonio. Como resultado de la captura rápida, también se pueden formar otros elementos, ya que los núcleos no tienen tiempo de desintegrarse, sino que absorben el siguiente neutrón o incluso varios a la vez. En consecuencia, el proceso r ocurre solo bajo la condición de una concentración muy alta de neutrones libres. Así aparecen elementos como el oro y el europio.
Durante mucho tiempo, los astrofísicos discuten cuándo ocurre el proceso r. Algunos se inclinan por las explosiones de supernovas, otros por las fusiones de estrellas de neutrones. En un nuevo trabajo, los científicos han descubierto si es posible explicar la cantidad de elementos pesados observados en la Galaxia a través de la fusión de estrellas de neutrones. Debido al hecho de que recientemente, por primera vez, se descubrió innegablemente tal evento, los científicos pudieron estimar aproximadamente la frecuencia de tales fenómenos. Resultó ser igual a 320-4740 piezas por gigaparsec cúbico por año.
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Una de esas fusiones debería dar lugar a la aparición de una cantidad de europio igual a 1 - 5 masas terrestres (una masa terrestre equivale aproximadamente a 5,97 x 1021 toneladas) y 3 a 13 masas terrestres en forma de oro. Si el evento GW170817 es una fusión típica de estrellas de neutrones, los autores concluyen que son precisamente estos fenómenos los que pueden explicar la cantidad de europio en la Vía Láctea. Estas fusiones son los principales lugares donde tiene lugar el proceso r.
