Wie Edelmetall entsteht
Kosmische Goldschmiede

Astronomen haben den kosmischen Ursprung von Edelmetallen wie Gold oder Platin enträtselt. Als „Goldschmiede“ fungiert offenbar eine Klasse besonders exotischer Himmelskörper.
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DüsseldorfWer den Ursprung unserer Erde mit all ihren belebten und unbelebten Kostbarkeiten zurückverfolgt, kommt irgendwann unweigerlich im Inneren eines massereichen Sterns an. So wie unsere Sonne ständig Wasserstoff zu Helium fusioniert und dabei Energie freisetzt, „erbrüten“ massereichere Sterne in ihrem Inneren alle schwereren Elemente bis hin zum Eisen.

Noch schwerere Atomkerne können so allerdings nicht erzeugt werden, weil weiterer Energiegewinn in Fusionsreaktionen nicht möglich ist. Astronomen haben deshalb lange gerätselt, wo schwerere Elemente wie Gold oder Platin, aber auch Thorium oder Plutonium entstehen. Jetzt sind Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Astrophysik (MPI) in Garching sowie der Freien Universität Brüssel dem Ursprungsort der kosmischen Kostbarkeiten auf die Spur gekommen. In aufwendigen Computersimulationen konnten sie nachweisen, dass das Edelmetall bei Kollisionen zwischen zwei sogenannten Neutronensternen „geschmiedet“ wird.

Neutronensterne bilden das Endstadium ausgebrannter Riesensonnen und gehören wegen ihrer extrem kompakten „Bauart“ zu den Exoten im Universum. Ein typischer Neutronenstern hat etwa eineinhalb Mal so viel Masse wie unsere Sonne, aber nur einen Durchmesser von 20-30 Kilometern – eine Winzigkeit verglichen mit den knapp 1,4 Millionen Kilometern, die unser Zentralgestirn als Durchmesser aufweisen kann.

Für Astronomen besonders interessant sind die seltenen Fälle, in denen zwei Neutronensterne in einem Doppelsystem umeinander kreisen. Irgendwann nach Millionen Jahren kommen sich beide Partner eines solchen Systems unweigerlich so nahe, dass sie zusammenstoßen und miteinander verschmelzen – ein extrem energiereiches Phänomen, zu dem es in unserer Milchstraße nur etwa alle 100.000 Jahre einmal kommt. Durch die enormen Gezeiten- und Druckkräfte im Moment der Kollision stoßen die beiden Sterne dabei innerhalb weniger tausendstel Sekunden einige Jupitermassen an extrem heißer Materie aus.

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