Eine Sternexplosion im Jahr 2004 schuf in nur einer halben Sekunde Gold in der Größe eines Planeten

Am 27. Dezember 2004 wurde von einer Reihe von Satelliten ein starker Gammastrahlenausbruch von einem Stern aufgezeichnet, der etwa 30.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Das Ereignis gilt als eine der hellsten Explosionen, die jemals in der Milchstraße beobachtet wurden. Dabei wurde eine enorme Energiemenge freigesetzt, die der gesamten Energie entspricht, die die Sonne in 250.000 Jahren produziert. Insbesondere bestätigten Wissenschaftler , dass bei dieser Explosion eine Menge schwerer Elemente – darunter Gold und Platin – mit einer Gesamtmasse entstanden ist, die der eines Planeten entspricht.

Einer im Astrophysical Journal Letters veröffentlichten Studie zufolge hat ein Wissenschaftlerteam der Columbia University überzeugende Beweise für die Beantwortung einer der umstrittensten Fragen der Astrophysik seit Jahrzehnten vorgelegt: Woher stammen die schwersten Elemente im Universum, wie Gold und Platin, wirklich?

Foto: SciTechDaily.

Im Gegensatz zu leichten Elementen wie Wasserstoff oder Helium, die kurz nach dem Urknall entstanden, und Zwischenelementen wie Sauerstoff und Eisen, die in den Kernen gewöhnlicher Sterne entstanden, erfordern Elemente, die schwerer als Eisen (Fe) sind, extreme physikalische Bedingungen, die über die Möglichkeiten von Supernova-Explosionen hinausgehen. Viele Jahre lang glaubten Wissenschaftler, dass Neutronensternverschmelzungen die Hauptquelle dieser Elemente seien. Neue Erkenntnisse über die Explosion im Jahr 2004 haben jedoch einen potenziellen „Kandidaten“ hervorgebracht: einen Magnetar.

Ein Magnetar ist ein besonderer Typ Neutronenstern, der sich durch sein extrem starkes Magnetfeld auszeichnet – 10 Billionen Mal stärker als ein normaler Kühlschrankmagnet. Bei dem Ereignis im Jahr 2004 erzeugte der Magnetar SGR 1806-20 einen gewaltigen Gammastrahlenausbruch. Nach dem Haupt-Gammastrahlenausbruch registrierte das Weltraumteleskop INTEGRAL der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) auch einen schwächeren Strahlungsausbruch, der mehrere Stunden andauerte. Dieses Phänomen konnte damals noch nicht vollständig erklärt werden.

Doch nun hat ein Team der Columbia University gezeigt, dass diese verbleibende Strahlung tatsächlich ein Zeichen für den radioaktiven Zerfall neu gebildeter schwerer Elemente durch eine nukleare Kettenreaktion namens r-Prozess ist. Diese Reaktion tritt auf, wenn die Kruste des Magnetars während der Explosion auseinandergerissen wird, wodurch die Synthese neuer Atome ermöglicht wird.

Anirudh Patel, der Ende 2024 Computersimulationen durchführte, stellte fest, dass das bis ins Jahr 2004 zurückreichende Lichtsignal perfekt zum Gammastrahlenmodell des radioaktiven Zerfalls superschwerer Elemente passt. Nach Schätzungen des Forschungsteams könnten mindestens 10 % allen Goldes, Platins und aller Edelmetalle auf der Erde aus ähnlichen Magnetarexplosionen stammen.

„Wir könnten Atome an unseren Handgelenken tragen, die bei einer gewaltigen kosmischen Explosion Zehntausende Lichtjahre entfernt entstanden sind“, sagte Professor Brian Metzger, der das Forschungsteam vertritt. „Es ist die Anhäufung von Sternausbrüchen im Laufe der Geschichte der Galaxie, die zur Bildung wertvoller Mineralien auf unserem Planeten beigetragen hat.“

Diese Entdeckung beweist auch, dass Magnetare nicht nur leistungsstarke Quellen für Gammastrahlen sind, sondern auch äußerst effiziente „Elementschmieden“ im Universum. Nach der Neutronensternverschmelzung im Jahr 2017 ist dies das zweite Ereignis in der Wissenschaftsgeschichte, bei dem bestätigt wurde, dass es durch einen klaren physikalischen Mechanismus zur Bildung superschwerer Elemente führen kann.

Die Forschungsergebnisse verändern nicht nur die aktuelle wissenschaftliche Sicht auf die Herkunft der Edelelemente auf der Erde, sondern eröffnen auch eine neue Richtung für die Forschung zur Schlüsselrolle von Magnetaren in der chemischen Evolution des Universums.

Interessanter ist, dass das, was einst als Mythos der Alchemie galt – etwa die Verwandlung von Materie in Gold – heute wissenschaftliche Realität ist und mitten im Universum stattfindet, im Herzen explodierender Sterne, Zehntausende Lichtjahre von der Erde entfernt.

Bao Ngoc (t/h)

Quelle: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/vu-no-sao-tu-nam-2004-tao-ra-luong-vang-tuong-duong-mot-hanh-tinh-chi-trong-nua-giay/20250514084935150