Forskere i København løser gåde om tunge grundstoffer

Astronomer påviser, at der dannes tunge grundstoffer som strontium, når neutronstjerner brager sammen.

Atomkernefabrik: Når to neutronstjerner støder sammen, dannes der tunge grundstoffer som strontium. Det har forskere nu påvist, skriver tidsskriftet Nature. Astronomer fra Københavns Universitet har spillet en ledende rolle i opdagelsen. Billedet er taget fra Chandra X-ray Observatoriet og frigivet 28. september 1999 af Nasa. Det viser en lysende ring rundt om et kosmisk kraftværk i hjertet af Krabbetågen, resterne af en supernovaeksplosion, der blev set på Jorden i år 1054. Tågens centrum befinder sig 6000 lysår fra vores planet og udgøres af en hurtigt roterende neutronstjerne, eller pulsar, som udsender stråling 30 gange i sekundet. Nasa/Ritzau Scanpix Fold sammen
Læs mere

For første gang nogensinde har astronomer fundet et nydannet tungt grundstof - strontium - i rummet som resultat af en kollision mellem to neutronstjerner.

Den opsigtsvækkende opdagelse er gjort med det store europæiske VLT-teleskop i Chile og fremlægges i det videnskabelige tidsskrift Nature.

Astronomer fra Københavns Universitet har været helt i front i arbejdet. Det bekræfter, at grundstoffer tungere end jern dannes i universet, når neutronstjerner støder sammen.

Dermed er en vigtig brik i puslespillet på plads, siger astrofysiker Darach Watson fra Københavns Universitet. Han har ledet forskerholdet.

»De processer, som har dannet grundstofferne, er hovedsagelig foregået i almindelige stjerner eller i de ydre lag af gamle stjerner,« siger Watson.

»Men indtil nu har vi ikke vidst, hvor den manglende proces - som kaldes hurtig neutronindfangning - har kunnet foregå. Det er den proces, der danner de tungeste grundstoffer.«

Ifølge Darach Watson er det et af de fundamentale spørgsmål om universet, forskerne nu har svaret på. Nemlig: Hvorfra kommer de stoffer, alting er bygget af?

Den hurtige neutronindfangning foregår kun i ekstreme situationer, hvor atomkerner bombarderes med enorme mængder neutroner - fra neutronstjerner.

I 2017 registrerede forskerne tyngdekraftbølger, som strømmede forbi Jorden.

Det fik ESO, Europas astronomiske samarbejde, til at rette teleskoperne mod kilden, som var et sammenstød mellem to neutronstjerner 140 millioner lysår borte i galaksen NGC 4993.

Astronomer havde mistanke om, at tunge grundstoffer kan dannes, når neutronstjerner kolliderer - og at man derfor ville kunne finde spor af grundstofferne i eksplosionen, som kaldes en kilonova.

Og det var, hvad der skete. Gennem spektralanalyser kunne astronomerne fastslå, hvilke grundstoffer der blev dannet i den kosmiske trafikulykke.

Siden 1950'erne har forskere kendt de fysiske processer, der danner grundstoffer.

Brint og helium blev dannet under big bang, og alle grundstoffer i det periodiske system til og med jern er skabt i kernefusioner inde i stjerner.

Men jern er kun nummer 26 af de cirka 90 naturligt forekommende grundstoffer. Metallet strontium har nummer 38 og er tungere.

Det har været et mysterium, hvordan de tungere grundstoffer for 5-7 milliarder år siden havnede på Jorden.

/ritzau/