En enda sammanslagning av neutronstjärnor kan producera upp till 8 x 10 22 ton guld. Den totala effekten av sådana astronomiska händelser kan förklara den kemiska sammansättningen av hela vår galax. Astrofysiker kom till denna slutsats efter att ha analyserat de tunga element som erhålls som ett resultat av sådana sammanslagningar. Den viktigaste källan till nya data är den första tillförlitligt inspelade utbrottet av gravitationella vågor GW170817. Studien publiceras i The Astrophysical Journal.
Den ursprungliga sammansättningen av universum innehöll endast väte och helium med små orenheter. Element upp till järngruppen bildas i det inre av vanliga stjärnor under termonukleär fusion. För tyngre kärnor blir denna process energiskt ogynnsam; därför bildas de som ett resultat av neutronupptagning och efterföljande β-sönderfall.
Det finns två typer av neutronupptagning: långsam (s-process) och snabb (r-process). Med hjälp av den första är det möjligt att erhålla stabila eller långlivade kärnor, vars halveringstid är mycket längre än den karakteristiska tiden för absorption av nästa neutron. Resultatet kan vara element som bly, vismut och polonium. Som ett resultat av snabb infångning kan också andra element bildas, eftersom kärnorna inte har tid att sönderfalla, men absorberar nästa neutron eller till och med flera samtidigt. Följaktligen sker r-processen endast under förutsättning av en mycket hög koncentration av fria neutroner. Så här visas element som guld och europium.
Under lång tid argumenterar astrofysiker när r-processen inträffar. Vissa är benägna mot supernovaexplosioner, andra mot sammanslagningar av neutronstjärnor. I ett nytt arbete har forskare fått reda på om det är möjligt att förklara mängden tunga element som observerats i galaxen genom sammanslagning av neutronstjärnor. På grund av det faktum att forskarna nyligen för första gången onekligen upptäckte en sådan händelse, kunde forskare ungefär uppskatta frekvensen av sådana fenomen. Det visade sig vara lika med 320-4740 bitar per kubik gigaparsec per år.
En sådan sammansmältning bör leda till att en mängd europium uppträder lika med 1 - 5 jordmassor (en jordmassa är cirka 5,97 x 1021 ton) och 3 - 13 jordmassor i form av guld. Om händelsen GW170817 är en typisk sammanslagning av neutronstjärnor drar författarna slutsatsen att det är just dessa fenomen som kan förklara mängden europium i Vintergatan. Dessa sammanslagningar är de viktigaste platserna där r-processen äger rum.
