金はどのようにして作られるのでしょうか？ 2017年に重力波と放射線を使って中性子星の衝突が初めて観測された証拠は、金、銀、プラチナ、その他の重元素が宇宙で起きた同じ大爆発の高エネルギーの火から生じるという理論を裏付けた。したがって、これらの元素の起源は永久に解明されたと考えられていました。しかし、宇宙における元素合成の最近の評価では、宇宙衝突だけでは銀河系の重元素の豊富さを説明し始めることさえできないことが明らかになりました。結果として得られる金の量は、実際には5倍も少なすぎるでしょう。
金の起源の謎: 中性子星衝突理論の欠陥
ハートフォードシャー大学の研究者らは、銀河系における金などの重元素の起源は中性子星の合体だけで説明できるという通説に疑問を投げかけている。周期表のすべての元素の形成を調べて決定する銀河元素合成のモデルを使用して、これらの原子の観察可能な量の基礎となるプロセスが、時間的および空間的文脈でより詳細に調べられました。
研究者の結果は、宇宙における元素の形成に関する現在の論文の観察をほぼ裏付けるものだが、これは重元素の形成に完全に当てはまるわけではない。たとえば、金は現在、現在のモデルで説明されているよりも 5 倍も銀河系で一般的です。同じことが他の r プロセス要素にも当てはまります。これは元素合成のプロセス、つまり、高い中性子密度と温度で行われる中性子捕獲プロセスを指します。
「現在の量のこれらの元素を生成するのに十分な中性子星の衝突はありません」と研究者は説明します。中性子星は、進化の終わりにある大質量星から発生します。このプロセスには時間がかかるだけでなく、天体が衝突するまでにも非常に長い時間がかかります。それでは、宇宙初期のすべての金はどこから来たのでしょうか?
疑問は残ります：金はどのようにして作られるのでしょうか？
したがって、rプロセス元素の進化は、中性子星の合体だけでは説明できず、単に衝突率が「低すぎる」だけであり、最終的には時間間隔が「長すぎる」のです。これは、金やその他の重元素の起源が依然として謎のままであることを意味します。これらの元素は少なくとも部分的に他の高エネルギープロセスによって生成されたに違いないとScinexxは報告している。
天体物理学者によると、通常の恒星の爆発よりもはるかに大きなエネルギーを放出する、巨大で特に強力な超新星が問題となっている。しかし、これらの極超新星でどの元素が生成されるかはまだ研究されておらず、したがって、金の形成に関する謎は当面残る。