Cele mai intense explozii din Univers ar putea oferi indicii despre originea aurului.

Un nou studiu deschide perspective asupra originii aurului, sugerând că exploziile de raze gamma ar putea contribui la formarea elementelor grele din cosmos. Aceste explozii reprezintă cele mai intense evenimente cunoscute în Univers și sunt asociate cu moartea stelelor masive, care își consumă combustibilul și se prăbușesc în găuri negre. Aceasta prăbușire generează jeturi de radiații extrem de energice, care pot crea un mediu propice pentru formarea neutronilor, esențiali în crearea elementelor grele precum aurul.

Până acum, cercetările sugerează că formarea acestor elemente necesită un surplus de neutroni, care pot fi obținuți prin procese nucleare precum fisiunea sau fuziunea. Aceste reacții au loc în stele extrem de dense, cum sunt stelele neutronice sau în urma coliziunilor între astfel de stele. Totuși, neutronii liberi se dezintegrează rapid, ceea ce îngreunează apariția unor medii cu densitate suficientă pentru formarea elementelor grele.

Matthew Mumpower, un fizician de la Laboratorul Național Los Alamos, propune un nou mecanism pentru generarea neutronilor: fotonii extrem de energici, rezultate din exploziile de raze gamma. Acești fotoni pot transforma rapid protonii în neutroni și pot, de asemenea, să descompună nuclee atomice, generând astfel neutroni liberi care pot contribui la formarea elementelor grele.

Mecanismul propus de Mumpower implică prăbușirea unei stele masive, care conduce la formarea unei găuri negre. Dacă gaura neagră se rotește rapid, poate genera un jet energetic, care lovește straturile exterioare ale stelei muribunde. Aceștia generează un mediu extrem de fierbinte, favorabil pentru procesele de formare a neutronilor. Această idee a fost inspirată de o analogie pe care Mumpower a făcut-o cu ajutorul copiilor săi, unde a asociat un tren care străpunge zăpada cu jetul astrofizic care lovește o stea muribundă.

Noua teorie propusă poate oferi explicații pentru anomalii observate în trecut, cum ar fi prezența elementelor radioactive precum fier-60 și plutoniu-244 în sedimentele marine de pe Pământ, care nu pot fi pe deplin explicate prin coliziunile cunoscute între stele neutronice. De asemenea, ar putea clarifica observațiile recente legate de kilonove, fenomene asociate cu coliziunile stelelor neutronice, dar acum și cu prăbușiri de stele masive.

Mumpower subliniază importanța observațiilor astronomice viitoare pentru confirmarea acestei teorii. Instrumentele care detectează lumină, neutrini și unde gravitaționale ar putea urmări evenimentele asociate cu colapsul stelelor și exploziile de raze gamma, oferind astfel dovezi concrete pentru acest nou mecanism.

Cercetarea este publicată în revista „The Astrophysical Journal” și este un pas important în înțelegerea formării elementelor grele și a originilor aurului. Aceasta contribuit și la rezolvarea uneia dintre cele mai mari enigme din fizică, aducând noi informații despre procesele astrofizice din Univers.