Wszechobecne na nocnym niebie gwiazdy zasilane są procesem syntezy jądrowej. Oto w odpowiednich warunkach ciśnienia i temperatury dochodzi do łączenia się ze sobą lżejszych pierwiastków i powstawania w tej sposób pierwiastków cięższych. W procesie tym uwalniane są olbrzymie ilości energii, które napędzają wszystkie gwiazdy we wszechświecie. Proces rozszczepienia jądra atomowego to proces odwrotny, w którym jądra atomów ciężkich pierwiastków rozszczepiane są na mniejsze jądra lżejszych pierwiastków.
Czytaj także: Nietypowa supernowa uwolniła olbrzymie ilości wapnia. On tworzy nasze kości
Po raz pierwszy w historii udało się ustalić źródło procesu rozszczepienia jądra atomowego w przestrzeni kosmicznej. Zespół naukowców z North Carolina State University oraz Los Alamos National Laboratory wskazuje, że do takiego procesu dochodzi najprawdopodobniej w procesie łączenia się dwóch gwiazd neutronowych. To właśnie w tym burzliwym wydarzeniu dochodzi do powstania superciężkich pierwiastków, znacznie cięższych od pierwiastków, jakie znamy z układu okresowego, a następnie do ich rozszczepienie na lżejsze pierwiastki. To właśnie w takim procesie powstaje m.in. złoto, które wielu z nas nosi na palcu, czy też na szyi.
Do odkrycia doszło podczas analizy składu chemicznego gwiazd, także tych, które powstały z materii powstałej w procesie łączenia się ze sobą gwiazd neutronowych. Warto tutaj pamiętać, że nawet w najcięższych gwiazdach w procesie fuzji jądrowej powstają liczne pierwiastki, z których najcięższym jest żelazo. Tym samym powstawanie pierwiastków cięższych od żelaza, wciąż otoczone jest swoistą mgłą i licznymi pytaniami, które wciąż pozostają bez odpowiedzi. Od dawna naukowcy przyjmują, że złoto, srebro czy uran powstają w bardzo ekstremalnych środowiskach, np. właśnie w procesie zderzania się ze sobą dwóch gwiazd neutronowych. Powstaje jednak pytanie, jak ten proces tak naprawdę wygląda.
Czytaj także: Meteoryty skrywają materię z umarłych gwiazd, z których powstał Układ Słoneczny
Naukowcy analizujący skład pierwiastkowy wielu gwiazd opisali właśnie pośredni dowód na to, że do takiego procesu dochodzi w gwiazdach neutronowych. Tymże dowodem jest zaskakująca korelacja pomiędzy występowaniem pierwiastków takich jak srebro czy złoto i występowaniem pierwiastków ziem rzadkich, takich jak np. europ. Badacze dostrzegli bowiem w gwiazdach, że kiedy pierwiastek z jednej grupy pojawia się w gwieździe, to zazwyczaj pojawia się także odpowiadający mu pierwiastek z drugiej grupy. Co to może oznaczać? Naukowcy wskazują, że w momencie łączenia się gwiazd neutronowych w procesie r, tj. w procesie szybkiego wychwytu neutronów powstają pierwiastki o masach wyższych niż 260. Te pierwiastki są z natury pierwiastkami niestabilnymi i szybko podlegają procesowi rozszczepienia jądra atomowego na powyższe dwie grupy pierwiastków. Stąd i symetryczne występowanie pierwiastków obu grup nie tylko w łączących się gwiazdach neutronowych, ale także w gwiazdach powstałych z materii wzbogaconej przez materię utworzoną w procesie r.
W ramach opisanych w artykule badań naukowcy przyjrzeli się 42 gwiazdom i odkryli dokładną korelację występujących w nich pierwiastków, pokazując w ten sposób wyraźną sygnaturę rozszczepienia i rozpadu pierwiastków cięższych niż te, które znamy z układu okresowego. To tylko dodatkowo potwierdza, że zderzenia gwiazd neutronowych są rzeczywiście miejscami, w których powstają pierwiastki cięższe od żelaza.