Oro dalla morte delle stelle di neutroni
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Secondo uno studio della Columbia University, circa l'80% degli elementi più pesanti dell'universo proverrebbe dal collasso delle stelle di neutroni in buchi neri. Il resto da eventi di fusione.


Fonte Daniel M. Siegel et al. Collapsars as a major source of r-process elements, Nature (2019)


Rappresentazione. Crediti pubblici
Rappresentazione. Crediti pubblici

Un trio di ricercatori della Columbia University sostiene come i dischi di accrescimento delle collapsar (stelle di neutroni che collassano in buchi neri) potrebbero rappresentare la sorgente maggiore degli elementi pesanti presenti nell'universo.

Gli elementi più leggeri come elio, idrogeno e litio hanno tratto origine nel Big Bang mentre gli elementi più pesanti (definiti metalli) sono stati creati dalle stelle. Elementi molto pesanti come uranio e oro sono rimasti un mistero per molto tempo visto che ancora oggi non esiste una spiegazione plausibile per la loro origine. L'origine potrebbe risiedere proprio nel disco di accrescimento formato dal collasso di una stella di neutroni in buco nero .

Gli elementi più pesanti sono creati dal così detto "r-process", nel quale una catena di reazioni risulta in nuclei atomici che assorbono neutroni. Gli astronomi hanno teorizzato come due stelle di neutroni in collisione possano offrire le condizioni necessarie all'r-process, creando alcuni di questi elementi. Due anni fa la collisione delle stelle di neutroni dell'evento multimessenger ha evidenziato proprio questa opportunità, dando molta forza alla teoria, ma è rimasto un problema: la collisione è un evento raro, troppo raro per giustificare tutti gli elementi pesanti che vediamo oggi. Da questo problema è nata l'idea di studiare altri processi legati alle stelle di neutroni come, appunto, il collasso. 

Quando una stella di neutroni muore, collassa in buco nero ma non tutto il materiale cade in questo luogo così particolare.Parte della materia finisce in un disco di accrescimento. Le simulazioni al computer hanno mostrato come le condizioni in questo disco vadano a favorire l'r-process. Circa l'80% degli elementi, secondo lo studio, può avere origine proprio in questi dischi per lasciare il 20% alla collisione tra stelle di neutroni.