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Forscher sind dem Rätsel auf der Spur Wie entsteht das kostbare Gold?

Gold ist ein begehrter Rohstoff. Doch wie ist das Edelmetall entstanden? Darüber wurde lange gerätselt. Jetzt haben Gammastrahlen-Blitze die Forscher möglicherweise auf die Lösung gebracht.

Alles Gold im Universum stammt möglicherweise aus katastrophalen Sternkollisionen. Das schließen Forscher des Harvard-Smithsonian-Zentrums für Astrophysik aus der Analyse eines energiereichen sogenannten Gammastrahlen-Blitzes. Der Blitz stammt demnach vom Zusammenstoß und der Verschmelzung zweier Sternleichen, sogenannter Neutronensterne.

"Wir schätzen, dass zwei verschmelzende Neutronensterne Gold im Umfang von bis zu zehn Mondmassen produzieren und ausschütten können - eine ganze Menge Klunker", erläuterte der Hauptautor der Analyse, Edo Berger, in einer Mitteilung des Zentrums.

Nach dem Urknall gab es im Universum zunächst nur die beiden leichtesten chemischen Elemente Wasserstoff und Helium. Alle schwereren Elemente mussten erst durch Kernfusion "gebacken" werden. Zum Beispiel im Inneren von Sternen, die gigantische Fusionsreaktoren sind.

Riesige Mengen Energie sind nötig

Doch selbst bei den größten Sternen ist bei Eisen Schluss. Gold aber zählt zu den schwersten chemischen Elementen im Universum. Um das begehrte Edelmetall entstehen zu lassen, sind deshalb gewaltigere Ereignisse nötig. Genug Energie für eine kosmische Goldschmiede würde die Kollisionen von Neutronensternen liefern. Das sind in sich zusammengefallene Kerne ausgebrannter Sonnen, die so dicht gepackt sind wie riesige Atomkerne.

Bereits 2011 vermuteten Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Astrophysik in der Theorie, dass des Rätsels Lösung bei der Goldentstehung in solchen Kollisionen liegen könnte. Die früher angedachten Supernova-Explosionen reichten dazu einfach nicht aus.

Das US-Team um Edo Berger hat diese These nun gestärkt. Die Wissenschaftler analysierten einen Gammastrahlenblitz, der am 3. Juni vom Satelliten "Swift" der US-Raumfahrtbehörde NASA registriert worden war. Mit einer Entfernung von 3,9 Milliarden Lichtjahren ist er noch einer der nächsten, die bislang beobachtet worden sind.

Gammablitz als Geburtsstätte des Goldes

Zwar war der Blitz selbst in weniger als zwei Zehntelsekunden vorbei, wie die Forscher in einer der kommenden Ausgaben des Fachblatts "The Astrophysical Journal Letters" berichten. Sie beobachteten jedoch ein langsam verlöschendes Nachleuchten vor allem im Infrarotlicht. Dieses Nachleuchten schreiben sie dem Zerfall radioaktiver Stoffe zu, die durch die Flut von Neutronen aus den kollidierenden Neutronensternen entstanden sind. In diesem Prozess entstehen auch stabile schwere Elemente wie Gold.

Die Forscher schätzen, dass die Kollision insgesamt Material im Umfang von rund einem Hundertstel der Masse unserer Sonne ins All geschleudert hat. Gold ist nicht nur auf der Erde relativ selten, sondern im gesamten Weltall. Angesichts der Menge Gold, die in einem einzigen Gammastrahlenblitz entstehen kann, und der Zahl dieser Blitze in der Geschichte des Universums, schätzen die Forscher, dass sämtliches Gold im Kosmos von verschmelzenden Neutronensternen produziert worden sein kann.

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