Neutronensterne gehören zu den faszinierendsten Objekten im Universum. Sie werden geboren, wenn Sterne sterben. Und in ihrem Zentrum sind hunderte Millionen Tonnen Materie auf kleinstem Raum zusammengepresst.
In einer so besonderen Umgebung gibt es möglicherweise die perfekten Bedingungen, damit Neues entsteht: Fachleute vermuten inzwischen, dass für die Entstehung der schweren Elemente unseres Universums die Neutronensterne verantwortlich sein könnten. Das könnte die Antwort auf eine Frage sein, die die Wissenschaft seit Jahren umtreibt.
Leichte Elemente haben wenige Protonen im Kern. Die leichtesten sind Wasserstoff, Helium und Lithium. Sie sind wohl direkt beim Urknall entstanden. Auch andere eher leichte Atome bis hin zum Eisen mit 26 Protonen im Kern gehen aus den Fusionsprozessen im Inneren von Sternen hervor. Doch jenseits davon wird es rätselhafter. Gold mit 79 Protonen in jedem Atom kann ebenso wenig auf diese Weise entstehen wie etwa Plutonium, Platin, Xenon, Radon und viele sogenannte seltene Erden.
Das ist eben die große astronomische Frage: Wann sind diese schweren Elemente entstanden?
Mike Zeitz
Spektrum der WissenschaftNeutronensterne als Schmiede der schweren Elemente
Lange Zeit gab es konkurrierende Hypothesen dazu, wo genau im Universum die Prozesse ablaufen. Das änderte sich 2017, als Teleskope die Folgen des energiereichen Zusammenstoßes zweier Neutronensterne mithilfe von Gravitationswellen enthüllten. Aus den Daten schlossen die Forschenden auf eine Art kosmische Atomschmiede, in der die schweren Elemente entstehen.
Was genau Neutronensterne sind und welche Prozesse dort ablaufen, erklärt Mike Zeitz von Spektrum der Wissenschaft im Gespräch mit detektor.fm-Moderator Marc Zimmer. Er erzählt außerdem, was die Gravitionswellen und Neutronensterne über die Geburt der schweren Elemente verraten und warum die Frage nach deren Ursprung für die Forschung so entscheidend ist.