Hier finden Sie die wissenschaftliche Originalveröffentlichung.
Frühere Sterne haben
schwere Elemente produziert
27. Dezember 2023
Das mit Abstand häufigste Element im Universum ist Wasserstoff. Schwerere Elemente sind dagegen selten und entstehen hauptsächlich in Sternen. Forschende haben jetzt herausgefunden, dass sich in der Vergangenheit in der Milchstraße auch Elemente geformt haben, die über 260 Mal schwerer sind als Wasserstoff – und damit schwerer als alle Elemente, die auf der Erde natürlicherweise vorkommen.
Sterne fusionieren Wasserstoff zu Helium, dann Helium zu Kohlenstoff und so weiter – bis irgendwann Eisen entsteht. Elemente, die schwerer als Eisen sind, sind noch seltener und entstehen durch einen sogenannten Neutroneneinfangprozess. Der kann entweder langsam oder schnell ablaufen. Die schnellere Variante wird auch r-Prozess genannt und kommt vor, wenn zwei Neutronensterne verschmelzen oder bei einer Supernova-Explosion.
Es muss Elemente schwerer als Uran gegeben haben
Die Forschenden haben für ihre Studie 42 Sterne in der Milchstraße untersucht. Dabei stellten sie fest, dass das Vorkommen von Elementen mit einer atomaren Masse von 99 bis 110, nämlich Ruthenium, Rhodium, Palladium und Silber, mit dem Vorkommen schwererer Elemente zusammenhängt. Für andere, ähnlich schwere Elemente stellten sie keinen solchen Zusammenhang fest.
Daraus schließt die Forschungsgruppe, dass diese beiden Gruppen Überreste noch schwererer Elemente sind, die durch einen r-Prozess entstanden, aber danach durch Kernspaltung zu leichteren Elementen zerfallen sind. Das bedeutet, es hat r-Prozesse gegeben, in denen Elemente schwerer als Uran entstanden sind und aus diesen Elementen und ihren Überresten haben sich die untersuchten Sterne gebildet. Dieser Prozess ist bisher nicht besonders gut erforscht, denn die Bedingungen dafür können nicht in Laboren nachgestellt werden. Deswegen ist ihre Erforschung nur indirekt möglich – so wie in dieser Studie.