Minereu de aur

De unde provine aurul din univers? Fenomene cosmice precum coliziuni de stele de neutroni sau colapsarea unor stele masive în găuri negre ar putea explica prezenţa acestui metal preţios, dar şi a altor elemente chimice răspândite în univers.

Mai toţi admirăm minunatele bijuterii din aur sau platină, metale preţioase care strălucesc pe degetele noastre sau în cerceii pe care multe femei îi poartă. Un alt element chimic „greu”, o bijuterie a centralelor nucleare, este uraniul, fisiunea căruia este la baza energiei electrice produse de reactoarele nucleare.

De unde însă provin aceste elemente chimice? Nu au luat naştere după Big Bang; s-au format ulterior în procese care au la bază stelele cu masă mai mare ca cea a Soarelui.

Elementele chimice până la fier se formează în urma fuziunii nucleare în stele, aceste procese având loc cu eliberare de energie. Practic, parte din masa nucleelor care se unesc în urma procesului de fuziune este transformată în energie. De la fier în sus însă, pentru că nucleele să se unească dând naştere elementelor chimice grele, precum aurul, platina sau uraniul, este nevoie să le fie furnizată energie. Cum are deci loc în univers această fuziune? Care este alchimia la baza existenţei aurului?

Există două ipoteze: una conform căreia elementele grele se nasc în urma procesului de unire a două stele de neutroni care orbitează una în jurul celeilalte, emiţând unde gravitaţionale. După o perioadă îndelungată, cele două stele se contopesc probabil într-o gaură neagră, parte din materia stelelor generând, în urma aşa-numitelor procese-r (rapid process), când neutronii sunt absorbiţi de nuclee, noi nuclee mai grele, radioactive, care în urma dezintegrării dau naştere unor elemente chimice mai grele, precum aurul, platina sau uraniul.

Cum însă unirea stelelor de neutroni durează foarte mult, rămâne de explicat prezenţa aurului în istoria timpurie a universului. Practic, elemente grele existau deja imediat după ce au luat naştere primele stele şi galaxii.

Un grup de cercetători a propus un mecanism, denumit collapsar, care ar genera mare parte din elementele chimice grele din univers. Este vorba despre stelele masive, cu masă mult mai mare decât cea a Soarelui, care, în momentul în care „mor”, adică au consumat combustibilul nuclear din interior, explodează, sub forma unei supernove de tip A. Aceasta dă naştere unei găuri negre ca rezultat a colapsului gravitaţional al părţii centrale a stelei, dar şi unei cantităţi importante de materie bogată în elemente chimice precum oxigenul, carbonul sau fierul, cât şi în neutroni, care se rotesc în jurul acestei găuri negre, ajungând la  viteze foarte mari mari. Neutronii sunt captaţi de către nuclee şi, tocmai în urma procesului-r, generează în final elementele chimice grele. Rezultatul acestui studiu, o simulare pe calculator a întregului proces de collapsar, a fost publicat recent în revista Nature.

Se consideră că practic 80% din elementele chimice grele iau naştere în collapsari, doar 20% circa formându-se în coliziuni de stele de neutroni.

La ora actuală însă nu este clar dacă aceşti collapsarii reuşesc totuşi să explice cantităţile mari de aur care există în univers, chiar dacă un collapsar ar putea genera o cantitate de aur cu masă de sute  de ori mai mare decât cea a planetei noastre.

Astronomii  vor trebui să efectueze noi studii asupra stelelor masive care dau naştere supernovelor de tip A, în speranţa că vor înţelege mai bine procesele de tip r. Acelaşi lucru este efectuat şi în laboratoare terestre unde procesele-r sunt studiate în detaliu.

Aurul din bijuteriile noastre este creat, aşadar, în urma unor procese cosmice deosebite: coliziuni sau explozii de stele, noi înşine fiind fii ai stelelor, întrucât elementele chimice din corpul nostru au luat naştere în inima stelelor în urma fuziunii nucleare.


Dacă găsiţi scientia.ro util, susţineţi site-ul printr-o donaţie.

Găzduire 2019: 485 €. Donat: 106.55


PayPal ()
CoinGate Payment ButtonCriptomonedă
Susţine-ne pe Patreon!