O singură fuziune de stele de neutroni poate produce până la 8 x 10 22 de tone de aur. Efectul total al acestor evenimente astronomice poate explica compoziția chimică a întregii noastre galaxii. Astrofizicienii au ajuns la această concluzie după ce au analizat elementele grele care se obțin ca urmare a unor astfel de fuziuni. Sursa principală de noi date este prima explozie înregistrată în mod fiabil de unde gravitaționale GW170817. Studiul este publicat în The Astrophysical Journal.
Compoziția originală a universului a inclus numai hidrogen și heliu cu impurități mici. Elementele până la grupul de fier se formează în interiorul stelelor obișnuite în cursul fuziunii termonucleare. Pentru nucleele mai grele, acest proces devine nefavorabil din punct de vedere energetic, prin urmare ele se formează ca urmare a captării neutronilor și a decăderii β ulterioare.
Există două tipuri de captare a neutronilor: lent (proces s) și rapid (proces r). Cu ajutorul primului este posibil să se obțină nuclee stabile sau cu durată lungă de viață, a căror timp de înjumătățire este mult mai lung decât timpul caracteristic de absorbție al neutronului următor. Rezultatul poate fi elemente precum plumbul, bismutul și poloniul. Ca urmare a captării rapide, se pot forma și alte elemente, deoarece nucleele nu au timp să se descompună, ci absorb următorul neutron sau chiar mai multe simultan. În consecință, procesul r are loc numai în condițiile unei concentrații foarte mari de neutroni liberi. Așa apar elemente precum aurul și europiul.
Multă vreme, astrofizicienii argumentează când are loc procesul r. Unele sunt înclinate spre explozii de supernove, altele spre fuziuni de stele cu neutroni. Într-o nouă lucrare, oamenii de știință au aflat dacă este posibil să se explice cantitatea de elemente grele observate în galaxie prin fuziunea stelelor de neutroni. Datorită faptului că recent, pentru prima dată, a descoperit incontestabil un astfel de eveniment, oamenii de știință au reușit să estimeze aproximativ frecvența unor astfel de fenomene. S-a dovedit a fi egal cu 320-4740 de bucăți pe gigaparsec cub pe an.
O astfel de fuziune ar trebui să ducă la apariția unei cantități de europiu egală cu 1 - 5 mase terestre (o masă terestră este de aproximativ 5,97 x 1021 tone) și 3 - 13 mase terestre sub formă de aur. Dacă evenimentul GW170817 este o fuziune tipică a stelelor cu neutroni, atunci autorii concluzionează că tocmai aceste fenomene pot explica cantitatea de europiu din Calea Lactee. Aceste fuziuni sunt principalele locuri în care are loc procesul r.
