Scritto: Sabato, 20 Novembre 2021 07:30 Ultima modifica: Sabato, 20 Novembre 2021 08:00

Oro dai buchi neri


L'Universo ha molti modi per forgiare elementi pesanti ma alcuni, tra cui l'oro, l'argento, il torio e l'uranio, richiedono un grande impiego di energia, come un'esplosione di una supernova o la collisione tra stelle di neutroni. Tuttavia, un nuovo documento mostra che questi elementi potrebbero formarsi anche nel caos vorticoso che circonda un buco nero appena nato, mentre ingoia polvere e gas dallo spazio circostante.

Rate this item
(2 votes)

In questi ambienti estremi, l'alto tasso di emissione dei neutrini dovrebbe facilitare la conversione dei protoni in neutroni, determinando l'eccesso di questi ultimi necessario per il processo di produzione di elementi pesanti.

Subito dopo il Big Bang l'Universo era solo un brodo di idrogeno ed elio. Solo con le prime stelle, il cosmo ha iniziato ad arricchirsi di elementi più pesanti, dal carbonio fino al ferro per le stelle più massicce, disseminati dalle collisioni di dense stelle di neutroni e esplosioni di supernove. Questi eventi catastrofici sono così energetici che gli atomi, scontrandosi con la forza, possono catturare neutroni l'uno dall'altro. Questo processo di nucleosintesi, chiamato processo r, deve avvenire molto rapidamente in modo che il decadimento radioattivo non subentri prima che vengano aggiunti altri neutroni al nucleo. Oltre a verificarsi all'interno del nucleo di una supernova, non è chiaro se questo processo possa verificarsi anche in altri scenari. I buchi neri appena nati, generati dalla fusione di due stelle di neutroni con massa sufficiente, potrebbero essere buoni candidati. Anche le collapsar, ovvero il collasso gravitazionale del nucleo di una stella massiccia in un buco nero di massa stellare, sono un'altra possibilità.

In entrambi i casi, il piccolo buco nero è circondato da un anello di materiale denso e caldo, che vortica attorno come l'acqua in uno scarico. In questi ambienti, i neutrini vengono emessi in abbondanza e gli astronomi hanno a lungo ipotizzato che la nucleosintesi r possa verificarsi.

Oliver Just del GSI Helmholtz Center for Heavy Ion Research in Germania e colleghi hanno intrapreso un gran numero di simulazioni per verificarne la fattibilità.
Variando la massa e lo spin del buco nero e la massa del materiale circostante, nonché l'effetto di diversi parametri sui neutrini, hanno scoperto che, se le condizioni sono giuste, il processo r può veramente verificarsi in questi ambienti. "Il fattore decisivo è la massa totale del disco", ha detto Just.

"Più il disco è massiccio, più spesso i neutroni si formano da protoni per cattura di elettroni sotto emissione di neutrini, e sono disponibili per la sintesi di elementi pesanti mediante il processo r". Ma, se la massa del disco è troppo elevata, il processo r viene ostacolato. La massa del disco ideale è compresa tra l'1 e il 10% della massa del Sole. Ciò significa che le fusioni di stelle di neutroni con masse di dischi in questo intervallo potrebbero essere fabbriche di elementi pesanti, oro compreso.

Il prossimo passo sarà determinare come la luce emessa da una collisione di una stella di neutroni può essere utilizzata per calcolare la massa del suo disco di accrescimento.
"Questi dati sono attualmente insufficienti. Ma con la prossima generazione di acceleratori, come il Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR), sarà possibile misurarli con una precisione senza precedenti", ha affermato l'astrofisico Andreas Bauswein del GSI Centro Helmholtz. "L'interazione ben coordinata di modelli teorici, esperimenti e osservazioni astronomiche consentirà a noi ricercatori nei prossimi anni di testare le fusioni di stelle di neutroni come origine degli elementi del processo r".

La ricerca è stata pubblicata nel Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Altre informazioni su questo articolo

Letto: 306 volta/e Ultima modifica Sabato, 20 Novembre 2021 08:00

Ti è piaciuto questo articolo?

Seguici anche su Google News

Elisabetta Bonora

Nella vita lavorativa mi occupo di web, marketing e comunicazione, digital marketing. Nel tempo libero sono un'incontenibile space enthusiast e mamma di Sofia Vega.
Mi occupo di divulgazione scientifica, attraverso questo web, collaborazioni con riviste del settore e l'image processing delle foto provenienti dalle missioni robotiche. Appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro. Nel 2019 è uscito il mio primo libro "Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno".
Amo le missioni robotiche inviate nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

https://twitter.com/EliBonora | Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Lascia un commento

I campi con l'asterisco (*) sono obbligatori. Il codice HTML non è abilitato.

Seguici!

Newsletter

Abilita il javascript per inviare questo modulo

NEO news

NEO News

Ultimo aggiornamento: 27 novembre 2021.

StatisticaMENTE

Curiosity odometry

Curiosity odometry

Aggiornato il 25 novembre. Statisti...

Tiangong orbit

Tiangong orbit

Evoluzione dell'orbita della Stazione Spaziale Cin...

Perseverance odometry

Perseverance odometry

I progressi del quinto rover NASA su Marte e del s...

ISS height

ISS height

Aggiornamento del 24 novembre 2021. ...

Insight statistics

Insight statistics

[aggiornato al 23/11 - Sol 1032] - Meteo...

Sofia Vega for kids: ISCRIVITI

sofiavega for kids

[LIBRO] Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno

Con la Cassini-Huygens nel sistema di Saturno di Elisabetta BonoraLa pubblicazione ripercorre le gesta della missione interplanetaria NASA / ESA / ASI Cassini–Huygens, che esplorò Saturno e le sue lune dal 2004 al 2017. Le principali fasi del progetto, del lungo viaggio durato sette anni e della missione ultradecennale sono raccontate con semplicità e passione allo scopo di divulgare e ricordare una delle imprese spaziali robotiche più affascinanti ideate dall’uomo. Le meravigliose foto scattate dalla sonda nel sistema di Saturno, elaborate e processate dall’autrice, sono parte centrale della narrazione. Immagini uniche che hanno reso popolare e familiare un angolo remoto del nostro Sistema Solare. 244 pagine.

Acquista