Wunder des Universums: Stammt das Gold auf der Erde aus der verrückten Neutronenstern-„Alchemie“?

Es gibt eine Fabel namens „Sonnenberg“. Es erzählt von einer Familie mit zwei Brüdern. Der Ältere ist reich und der Jüngere ist arm. Eines Tages ging der jüngere Bruder auf den Berg, um Holz zu hacken. Während er eine Pause machte, machte er sich Sorgen, dass er die Miete für seinen älteren Bruder nicht bezahlen könne. In diesem Moment flog ein großer Vogel vorbei und sagte zu ihm: „Mach dir keine Sorgen. Ich werde dich zum Sonnenberg bringen. Dort gibt es viel Gold, Silber und Schmuck. Du kannst dein Leben verbessern, wenn du etwas davon aufhebst.“

Der zweite Bruder saß auf dem Rücken des großen Vogels und erreichte bald den Sonnenberg, wo es tatsächlich einen Berg voller Gold, Silber und Juwelen gab. Der zweite Sohn nahm ein kleines Goldstück und kam auf dem Rücken des großen Vogels sitzend zurück. Der große Vogel fragte ihn, warum er so wenig genommen habe, und er sagte, es sei genug.

Der zweite Sohn kaufte mit dem Geld, das er mit dem Gold verdiente, Land und baute ein neues Haus, und sein Leben verbesserte sich allmählich. Der älteste Bruder war überrascht, dass sich das Leben seines jüngeren Bruders plötzlich verbessert hatte, und fragte ihn nach dem Grund. Der zweite Bruder erzählte seinem Bruder, dass Big Bird ihn zum Sonnenberg getragen habe, um Gold zu holen. Als der älteste Bruder das hörte, tat er so, als würde er Holz hacken gehen und saß besorgt da. Zu diesem Zeitpunkt kam der große Vogel und trug ihn zum Goldberg.

Als der Chef das Gold, Silber und die Juwelen überall auf dem Boden sah, leuchteten seine Augen auf. Er holte die große Tüte heraus, die er mitgebracht hatte, und füllte sie gierig. Der große Vogel sagte ihm, er solle nicht zu viel nehmen, sonst würde er verbrennen, wenn die Sonne wieder aufginge. Der älteste Bruder summte als Antwort und konnte nicht aufhören. Zu diesem Zeitpunkt rief der große Vogel laut: Die Sonne würde bald wiederkommen! Der älteste Bruder stand dann widerwillig auf, konnte die fast volle Tasche jedoch nicht hinter sich herziehen und zögerte, etwas davon wegzuwerfen. Als der große Vogel sah, dass die Sonne wieder aufging, flog er eilig davon und der älteste Vogel verbrannte. Diese Geschichte lehrt die Menschen, dass man nicht zu gierig sein darf, wenn man reich werden möchte, da man sonst am Ende mehr verliert als gewinnt.

Natürlich gibt es auf der Erde keine Sonnenberge oder Goldberge, aber im Universum gibt es tatsächlich Goldberge, die aus der wunderbaren „kosmischen Alchemie“ entstehen – der Kollision von Neutronensternen! Wissenschaftler glauben, dass Kollisionen von Neutronensternen wie große kosmische Alchemieöfen sind und die Quelle von Elementen sind, die schwerer als Eisen sind. Fast das gesamte Gold, das auf der Erde und im Universum existiert, entsteht durch Kollisionen von Neutronensternen.

Am 16. Oktober 2017 beobachteten und entdeckten viele Observatorien auf der ganzen Welt die erste Kollision von Neutronensternen. Die Gravitationswellen dieses Ereignisses bewegten sich 130 Millionen Jahre lang mit Lichtgeschwindigkeit und wurden von Gravitationswellendetektoren auf der Erde empfangen. Diese Entdeckung wurde „GW170817“ genannt. Wissenschaftler gehen davon aus, dass durch die Kollision einige der materiellen Trümmer des Neutronensterns in den Weltraum geschleudert wurden, die etwa 300 Erdmassen Gold enthielten.

Damals glaubten die Wissenschaftler, dass solche Kollisionen alle 100.000 Jahre einmal vorkommen würden, doch das war nicht der Fall. Am 7. Januar 2020 beobachteten Wissenschaftler Gravitationswellen aus der Kollision und Fusion zweier Neutronensterne. Dieses Ereignis wurde „GW190425“ genannt und ist 520 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Dies zeigt, dass Kollisionen von Neutronensternen im Universum häufige Ereignisse sind.

Neutronensterne sind im Universum allgegenwärtig. Wissenschaftliche Analysen zeigen, dass es allein in der Milchstraße nicht weniger als eine Milliarde Neutronensterne gibt. Bisher wurden mehr als 2.000 entdeckt, und das „Sky Eye“ meines Landes hat mehr als 800 davon entdeckt. Da Neutronensterne jedoch mit einem Durchmesser von nur etwa 10 Kilometern zu klein sind und kein sichtbares Licht aussenden, sind sie schwer zu entdecken.

Was also ist ein Neutronenstern und welche Eigenschaften hat er?

Tatsächlich sind Neutronensterne, ebenso wie Schwarze Löcher und Weiße Zwerge, die Leichen, die nach dem Tod der Sterne im Universum zurückbleiben. Es handelt sich um extrem dichte Himmelskörper. Wissenschaftliche Analysen zeigen, dass Sterne mit einer Masse zwischen dem 8- und 30-fachen der Sonnenmasse im Allgemeinen nach ihrem Tod eine Supernova-Explosion erleben. Bei Sternen mit einer Masse von weniger als dem Achtfachen der Sonnenmasse kollabieren die Kerne nach ihrem Tod zu weißen Zwergen. Bei Sternen mit mehr als der 30-fachen Masse der Sonne kann es nach einer Supernova-Explosion passieren, dass der Kern zu einem schwarzen Loch kollabiert. Ein Neutronenstern ist daher ein kompaktes Objekt zwischen einem Weißen Zwerg und einem Schwarzen Loch.

Der Durchmesser eines Neutronensterns überschreitet im Allgemeinen nicht 30 Kilometer und seine Masse liegt zwischen 1,44 und 3 Sonnenmassen. Diese Obergrenze der Masse wird als „Oppenheimer-Grenze“ bezeichnet. Wenn es diese Grenze überschreitet, kollabiert es unter seiner eigenen Schwerkraft zu einem schwarzen Loch. und 1,44 Sonnenmassen wird als „Chandrasekhar-Grenze“ bezeichnet, die die Obergrenze der Masse eines Weißen Zwergs darstellt. Wird diese Grenze überschritten, kollabiert der Weiße Zwerg zu einem Neutronenstern.

Daraus lässt sich schließen, dass Neutronensterne mit einem Durchmesser zwischen 10 und 30 Kilometern, was der Größe einer kleinen oder mittelgroßen Stadt entspricht, im Universum überhaupt nicht zu sehen sind. Sie können nur durch Radioteleskope oder Gravitationswellendetektoren anhand der von ihnen ausgesendeten elektromagnetischen Impulse oder Kollisionsgravitationswellen beobachtet werden.

Da Neutronensterne durch den Kollaps massereicher Sterne nach der Explosion entstehen, übernehmen sie den Drehimpuls der Sterne und rotieren im Allgemeinen sehr schnell, wobei die schnellste Geschwindigkeit mehr als tausend Umdrehungen pro Sekunde beträgt. Der Magnetpol eines Neutronensterns liegt nicht auf einer geraden Linie mit seiner Rotationsachse. zwischen ihnen ist ein Winkel. Infolgedessen wird der durch die Rotation des Neutronensterns ausgesendete elektromagnetische Impuls wie ein Leuchtturm auf sehr regelmäßige Weise durch den Weltraum fegen. Wenn dieser elektromagnetische Impuls über die Erde streicht und von einem Radioteleskop erfasst wird, wird der Neutronenstern entdeckt.

Bisher wurden Neutronensterne im Wesentlichen auf diese Weise entdeckt, weshalb dieser Typ von Neutronensternen auch als Pulsar bezeichnet wird.

Die Masse der Sonne beträgt etwa 2*10^30kg und ihr Durchmesser beträgt etwa 1,392 Millionen Kilometer. Ein Neutronenstern mit einem Durchmesser von 10 bis 30 Kilometern hat etwa die doppelte Sonnenmasse. Sie können sich vorstellen, wie dicht es ist. Es wird allgemein angenommen, dass die Dichte eines Neutronensterns zwischen 100 und 1 Milliarde Tonnen pro Kubikzentimeter liegt! Die Dichte von Neutronensternen ist aufgrund ihres extremen Gravitationsdrucks, der die Atome zerquetscht, so hoch. Die Elektronen werden in den Kern komprimiert und neutralisieren sich mit Protonen zu Neutronen. Auf diese Weise wird der gesamte Stern hauptsächlich durch Neutronen zusammengedrückt und die Dichte entspricht der des Kerns oder übertrifft diese sogar.

Was würde passieren, wenn ein winziges Stück Trümmer eines Neutronensterns auf die Erde käme? So etwas ist unmöglich, weil die Materie eines Neutronensterns extrem dicht ist und es äußerst schwierig ist, ein Stück Materie von der Oberfläche eines Neutronensterns abzulösen. Sobald die Neutronensternmaterie die Umgebung mit starkem Gravitationsdruck verlässt, kommt es zu einer gewaltigen Explosion und zum Kollaps in herkömmliche Materie.

Daher wird ein Neutronenstern nur dann auseinandergerissen oder verschmolzen, wenn er mit einem Neutronenstern oder einem Schwarzen Loch kollidiert. Der extrem hohe Druck und die Billionen Grad hohe Temperatur führen dazu, dass Materie zu Elementen verschmelzen, die schwerer als Eisen sind, und hochenergetische Röntgen- oder Gammastrahlen sowie sogar einen Gammastrahlenausbruch mit der höchsten Energie des Universums aussenden.

Einer Analyse der Wissenschaftler zufolge könnte das erste Massenaussterben auf der Erde, das ordovizische Massenaussterben vor 445 Millionen Jahren, durch die Kollision zweier Neutronensterne in einer Entfernung von 6.000 Lichtjahren verursacht worden sein. Ein Gammastrahlenausbruch traf gerade die Erde und zerstörte die Ozonschicht der Erdatmosphäre. Die ultravioletten Strahlen der Sonne griffen die Erde skrupellos an, führten zum Bruch der Nahrungskette und zum Aussterben von 85 % der Arten.

Neutronensterne stellen daher eine extreme Existenz im Universum dar. Sie können sowohl mehr Materie für das Universum produzieren als auch das Universum reinigen und Leben zerstören. Wissenschaftler sind jedoch davon überzeugt, dass das meiste Gold im Universum aus Neutronensternen stammt und dass auch das Gold auf der Erde aus unerreichbaren Quellen stammt, da die Bedingungen auf der Erde eine natürliche Goldbildung nicht zulassen.

Medienberichten vom 25. Februar zufolge haben das leistungsstarke Webb-Weltraumteleskop und sein Vorgänger, das Hubble-Weltraumteleskop, kürzlich gemeinsam einen ultralangen Gammastrahlenausbruch beobachtet. Dieser Energiestrahl entstand vor Millionen von Jahren bei der Kollision zweier Neutronensterne. Die Ergebnisse der Teleskopdetektion zeigten, dass bei der Kollision tatsächlich „reines Gold“ entstand, was eine weitere Bestätigung dafür darstellt, dass das Gold im Universum hauptsächlich aus Neutronensternkollisionen stammt.

Eleonora Troja, eine Astrophysikerin an der Universität Rom, die an der Studie beteiligt war, merkte an, dass dies das erste Mal sei, dass bestätigt worden sei, dass Metalle, die schwerer als Eisen und Silber sind, „frisch“ vor unseren Augen produziert worden seien. Yu-Han Yang, Leiter des Forschungsteams, sagte, dass Neutronensternverschmelzungen eine ideale Umgebung für die Synthese schwerer Elemente in großen Mengen schaffen könnten, was derzeit künstlich nicht möglich sei.

Daher können wir davon ausgehen, dass es in der Nähe der kollidierten Neutronensterne eine große Menge an Gold- und Silberbergen geben wird. Können Menschen, die reich werden wollen, also wirklich in der Nähe eines Neutronensterns nach Gold schürfen? Die Antwort ist natürlich nein.

Erstens ereignen sich Kollisionen von Neutronensternen an weit entfernten Orten, Milliarden von Lichtjahren von uns entfernt, und die nächstgelegenen Kollisionen sind Tausende oder sogar Millionen von Lichtjahren entfernt, während die Menschheit derzeit sogar noch weit hinter einem Zehntausendstel eines Lichtjahres zurückliegt. Zweitens werden aufgrund des extremen Gravitationsfelds von Neutronensternen gewöhnliche Himmelskörper gefressen, wenn sie sich ihnen nähern, ganz zu schweigen von schwachen Lebewesen wie Menschen.

Es wurde berechnet, dass eine Person, die von einem Neutronenstern angezogen wird und auf die Oberfläche fällt, höchstens die halbe Lichtgeschwindigkeit erreichen kann. Die Aufprallkraft entspricht einer 200 Millionen Tonnen schweren Atomexplosion, was der Sprengkraft der bis dato größten Atombombe der Welt entspricht – vier Zar-Wasserstoffbomben der Sowjetunion. Die Stoßwelle dieser Energieexplosion kann unter dem extremen Gravitationsdruck auf der Oberfläche eines Neutronensterns nicht einmal eine Welle von einem Millimeter erzeugen. Das unglückliche Geschöpf, das auf die Oberfläche eines Neutronensterns fällt, wird schnell zu einem Neutronenhaufen komprimiert, der kleiner ist als ein Virus.

Wenn es also wirklich gierige Menschen gibt, die darauf bestehen, dorthin zu gehen, um Geld zu verdienen, werden sie definitiv wie der gierige Geist enden, der zum Sonnenberg ging, um Geld zu verdienen, und nie wieder zurückkehrte.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass das durch die Kollision von Neutronensternen entstehende Gold für den Menschen unerreichbar ist. Die Goldminen, die wir heute ausgraben, und die Goldnuggets, die wir aufsammeln, stammen alle aus der Kollision von Neutronensternen. In der Frühzeit der Erdbildung wurde die Erde von lang anhaltenden Meteoritenschauern bombardiert, bei denen viel Gold auf die Erde traf und tief in die geschmolzene Erde eindrang. Aufgrund der Schwerkraft wurde eine große Menge tief im Erdkern abgelagert, eine kleine Menge in der Erdkruste, wo sie von Menschen entdeckt wurde.

Darüber hinaus wird das Gold, das jetzt im Weltraum schwebt, von Zeit zu Zeit auf die Erde fallen. Wenn eines Tages eine große Menge Gold, das durch die Kollision von Neutronensternen entstanden ist, von der Schwerkraft der Erde eingefangen wird, wird das Wunder, dass ein Kuchen vom Himmel fällt, tatsächlich geschehen. Was denken Sie? Vielen Dank fürs Lesen und herzlich willkommen zur Diskussion.

Dies ist ein Originalartikel von Space-Time Communication. Bitte respektieren Sie das Urheberrecht des Autors. Vielen Dank für Ihr Verständnis und Ihre Mitarbeit.

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