Magnetare: Neue Goldquelle in alten Daten entdeckt
Ein Forschungsteam(öffnet im neuen Fenster) aus den USA konnte den r-Prozess(öffnet im neuen Fenster) , der bereits vor 70 Jahren zumindest theoretisiert wurde, in einem aufgezeichneten Ausbruch eines Magnetars nachweisen. Damit wurde eine neue Quelle für schwere Elemente wie Gold, Uran und Blei gefunden. Bisher lassen sich nur ein paar Prozent der existierenden Mengen im Universum erklären.
Beim r-Prozess ist ein unvorstellbar dichter Neutronenstrom nötig, in dem sich Neutronen um einen Atomkern lagern. Einige der Neutronen senden Betastrahlung aus und werden in Protonen überführt. Dadurch entstehen eine Vielzahl schwerer Elemente und alle möglichen Isotope, wovon die stabilen Varianten bestehen bleiben.
Die Betastrahlung selbst lässt sich nicht registrieren, aber die zusätzliche Energie bei dieser Art der Kernfusion in Form von Gammastrahlung – und ein schwächeres Signal, das zehn Minuten nach dem Ausbruch aufgezeichnet wurde, Es gilt nun als sichtbarer Beleg für die Nukleosynthese schwerer Elemente.
Außergewöhnliche Objekte nötig
Der Ausbruch selbst setzte laut der Forschungsgruppe so viel Energie frei, wie unsere Sonne in einer Million Jahren emittiert. Der Magnetar, eine besondere Form von Neutronensternen mit außerordentlich starkem Magnetfeld, bot die perfekten Bedingungen für den beobachteten r-Prozess.
Dieser wurde bis dahin lediglich bei der Verschmelzung von zwei Neutronensternen erwartet, was mathematische Modelle stützen. Im Jahr 2017 wurde ein solcher Vorgang beobachtet, der war aber zu weit entfernt für genauere Beobachtungen.
In den Daten aus mehr als 20 Jahren hingegen könnten neben Hinweisen auf die Entstehung schwerer Elemente auch genauere Informationen über die Arten von Atomen zu finden sein. Zudem besteht die Hoffnung, bald weitere solche Phänomen beobachten zu können.
Ausgehend von den aktuellen Beobachtungen gibt es zu wenige verschmelzende Neutronensterne und zu wenige Magnetarausbrüche, um die Dichte schwerer Elemente auf der Erde und im Universum zu erklären. Die neue Studie belegt zehn Prozent davon, so dass bereits über neue Arten von Supernovae nachgedacht wird, die schnell rotierende Neutronensterne hervorbringen, in deren Ausbrüchen anschließend Gold und Platin ins Weltall geschleudert werden.