È possibile che l’oro, il platino, ecc. Siano creati nei nuclei delle stelle di neutroni e siano semplicemente rilasciati nello spazio durante l’esplosione dell’ipernova, oppure questi metalli si condensano semplicemente dal materiale ed energia delle stelle di neutroni liberate?

L’ultimo. Si condensano quando il materiale stellare di neutroni viene espulso dal massiccio campo gravitazionale che lo ha stabilizzato come neutroni.

Ci sono tre forze che agiscono qui (e in qualsiasi altro luogo). La forte forza nucleare è, come suggerisce il nome, molto forte. È anche molto a corto raggio, svanendo a quasi nulla attraverso il diametro di un nucleo atomico. La forza elettromagnetica è più debole, ma a lungo raggio, obbedendo a una legge dei quadrati inversi. Le cariche elettriche si presentano in due forme, positiva e negativa. Come le cariche si respingono, a differenza dell’attrazione. La forza elettromagnetica tende ad annullarsi su larga scala, perché ci saranno numeri approssimativamente uguali di cariche positive e negative.

Se guardiamo un atomo, è fatto di elettroni (negativo), protoni (positivo) e neutroni (senza carica). Protoni e neutroni si attraggono l’un l’altro attraverso la forte forza nucleare. I protoni si respingono a vicenda tramite la repulsione elettromagnetica. Man mano che una sfera di protoni e neutroni cresce, il breve raggio della forza forte diventa un problema rispetto al più lungo raggio della repulsione. Questo è il motivo per cui il piombo è il più grande nucleo atomico stabile e perché gli atomi molto più grandi non possono reggere.

Questi nuclei carichi positivamente sono circondati da elettroni. C’è una ragione complicata per cui gli elettroni non possono essere attratti fino in fondo. La semplice spiegazione in parole è che sono un tipo diverso di materia (noto come fermioni) che non si mescolano facilmente. È una buona cosa che non possano, perché altrimenti non esisteremmo. Ma un atomo è complessivamente elettricamente neutro. Tende ad attaccarsi ad altri atomi (quindi alla chimica) ma non può essere facilmente schiacciato molto più vicino di una distanza di aderenza naturale (lunghezza del legame chimico).

La gravità è una forza molto più debole dell’elettromagnetismo, ma è incondizionatamente attraente. Tutto attira tutto il resto. Metti insieme abbastanza materia in un piccolo spazio e vince la repulsione tra gli atomi. Gli elettroni sono forzati tra i protoni e i neutroni e si fondono con i protoni creando più neutroni. Quindi possiamo avere una stella di neutroni. Nessun atomo, solo neutroni densi, noti come neutronium. (C’è anche una crosta molto sottile di nuclei di ferro non frantumati, non di grande importanza per ciò che segue).

Scontrane due ad una discreta frazione della velocità della luce, e parte di quel neutronio viene riscaldato a temperature incredibili ed espulso a velocità di fuga superiore. Non fa più parte della stella e ha una gravità relativamente piccola, quindi la compressione insieme va al contrario. I neutroni si decompongono in protoni ed elettroni. i protoni e i neutroni si condensano in piccoli ammassi (nuclei atomici). Inizialmente è un plasma molto caldo con gli elettroni che rimbalzano dappertutto. Alla fine si raffredda abbastanza per consentire agli elettroni di ricollegarsi per creare atomi neutri.

E perché l’oro e il platino sono di particolare interesse? Molto probabilmente dipende dagli autori principali che probabilmente non sono interessati all’osmio. Ma sembra esserci un problema nel creare tutti questi elementi che è noto esistere a partire da nuclei più piccoli, come nelle stelle ordinarie, e persino nelle stelle di supernova che esplodono straordinariamente. Condensarli da una nuvola di neutronium una volta li sta facendo da nuclei più grandi, instabili, eccessivamente ricchi di neutroni. Questo è stato ipotizzato essere quello che è successo in passato, e ora per la prima volta possiamo osservare il risultato di due stelle di neutroni che si scontrano. Le recenti osservazioni di LIGO ci consentono di essere sicuri di ciò che stiamo guardando, anche se distano 180 milioni di anni luce.

Una stella di neutroni è formata da neutroni (da cui il suo nome) e un po ‘di ferro. Quando due si scontrano, come hanno scoperto di recente, una grande quantità di elementi pesanti, come l’oro, viene creata e diffusa in tutta la regione. Per maggiori informazioni vedi questo youtube

Una stella di neutroni ha troppa massa in un’area troppo piccola perché nel nucleo esista qualcosa di diverso dai neutroni.