Για δεκαετίες οι ερευνητές πίστευαν ότι ο χρυσός και τα άλλα βαριά στοιχεία δημιουργούνται κατά την διάρκεια της έκρηξης των σουπερνόβα. Σήμερα όμως πολλοί υποστηρίζουν την ύπαρξη και ενός διαφορετικού τρόπου δημιουργίας του χρυσού: την σύγκρουση δύο άστρων νετρονίων.
Καλλιτεχνική εικόνα δύο άστρων νετρονίων που συγκρούονται. Τέτοιο γεγονός σαν αυτό δημιουργεί εκρήξεις (εκλάμψεις) ακτίνων-γ μικρής διάρκειας. Μπορεί δε τέτοια γεγονότα να παράγουν βαρέα στοιχεία σαν τον χρυσό.
Μετά την κατάρρευση ενός τεράστιου άστρου – τουλάχιστον οκτώ φορές της μάζας του Ήλιου – αυτό που παραμένει είναι ένας εξαιρετικά πυκνός πυρήνας. Οι πυρήνες αυτοί έχουν μάζες συγκρίσιμες με ένα άστρο, αλλά η μάζα αυτή συμπιέζεται σε ένα αντικείμενο διαμέτρου, περίπου, 10 χιλιομέτρων, ή το μέγεθος μιας μικρής πόλης. Μπορούμε να το φανταστούμε ότι γεμίζουμε τη μάζα του όρους Έβερεστ σε ένα φλιτζάνι του καφέ για να πετύχουμε την ίδια πυκνότητα με ένα αστέρι νετρονίων.
Σε αυτές τις τεράστιες πυκνότητες, ο ιστός του χωροχρόνου απομακρύνεται από την συνηθισμένη φυσική και αποκτά ιδιότητες εξωτικής φυσικής. Δύο λοιπόν τέτοια άστρα νετρονίων που βρίσκονται σε κοινή τροχιά, μπορούν να συγκρούονται όταν τα κύματα της βαρύτητας που παράγουν κατά την κίνηση τους, μεταφέρουν αρκετή ενέργεια μακριά από το σύστημα με αποτέλεσμα την αποσταθεροποίηση της τροχιάς τους. Όταν συμβεί αυτό, μπορεί να εμφανιστεί ένας τύπος έκρηξης ακτίνων γάμμα – που αυτές είναι οι πιο ισχυρές εκρήξεις στο σύμπαν. Η έντονη ενέργεια θα ήταν αρκετή για να δημιουργήσει χρυσό και άλλα βαρέα στοιχεία, σύμφωνα με μία δημοσίευση στο Astrophysical Journal Letters..
Παραγωγή στοιχείων
Ο χρυσός, όπως και τα περισσότερα βαρέα μέταλλα, σφυρηλατείται μέσα στα αστέρια μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται πυρηνική σύντηξη. Στην αρχή, μετά το Big Bang, σχηματίστηκαν μόνο δύο στοιχεία: υδρογόνο και ήλιο. Λίγες εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, στους πυρήνες των πρώτων άστρων άρχισαν οι πρώτες πυρηνικές αντιδράσεις – εκρήξεις. Αυτές οι πυρηνικές εκρήξεις ανάγκασαν τους ελαφρούς πυρήνες να συγχωνευτούν κι έτσι να παραχθούν ελαφρώς βαρύτερα στοιχεία και αυτές οι πυρηνικές αντιδράσεις απελευθέρωσαν μια τεράστια ποσότητα ενέργειας.
Σταδιακά, αυτά τα πρώιμα αστέρια άρχισαν να παράγουν στοιχεία όπως ο άνθρακας, το άζωτο, το οξυγόνο – φτάνοντας μέχρι τον σίδηρο. Αλλά στο σύμπαν δεν υπήρχε ακόμα χρυσός. Μόλις αυτά τα πρώτα αστέρια έκαψαν τα ελαφρά στοιχεία, έφτιαξαν τα βαρύτερα. Τέλος, καθώς έκαψαν το πυρίτιο για να φτιάξουν σίδηρο, εξερράγησαν ως σουπερνόβα και για μερικές μικρές στιγμές, κάθε τέτοιο αστέρι απελευθέρωσε τόσο πολύ ενέργεια, όσο όλοι οι κανονικοί αστέρες σε αυτόν τον γαλαξία που είχαν συγκεντρωθεί.
Σε αυτή την κατακλυσμιαία έκρηξη (σούπερνόβα), για πρώτη φορά, φτιάχτηκαν άτομα χρυσού – και στη συνέχεια εκτοξεύτηκαν στο Σύμπαν, μαζί με τα άλλα συντρίμμια από την έκρηξη. Στη Γη, ο χρυσός έφτασε τελικά περίπου 200 εκατομμύρια χρόνια μετά τον σχηματισμό του πλανήτη, όταν μετεωρίτες γεμάτοι με χρυσό και άλλα μέταλλα βομβάρδισαν την επιφάνεια του. Κατά τη διάρκεια του σχηματισμού της γης, λιωμένος σίδηρος βυθίστηκε στο κέντρο του για να φτιάξει τον πυρήνα της Γης. Το γεγονός αυτό ανάγκασε τη συντριπτική πλειοψηφία των πολύτιμων μετάλλων του πλανήτη να συγκεντρωθεί στον πυρήνα – όπως ο χρυσός και η πλατίνα. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν αρκετά πολύτιμα μέταλλα στον πυρήνα για να καλύψουν ολόκληρη την επιφάνεια της Γης με ένα στρώμα πάχους 4 μέτρων
Πάλσαρ – άστρα νετρονίων
Ως γνωστόν η ύπαρξη των πάλσαρ είναι αποτέλεσμα της απότομης και υπερβολικά γρήγορης βαρυτικής κατάρρευσης των υλικών της καρδιάς ενός γιγάντιου άστρου και στη τρομαχτική συμπίεση του αστρικού κέντρου. Κάτω από την τεράστια αυτή συμπίεση τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια συγχωνεύονται με τα θετικά φορτισμένα πρωτόνια του πυρήνα με αποτέλεσμα την δημιουργία νετρονίων και νετρίνων.
Κι ενώ τα νετρίνα δραπετεύουν άμεσα από το άστρο, μεταφέροντας μάλιστα και αρκετή από την ενέργειά του, τα νεοσχηματισμένα νετρόνια παραμένουν εκεί και ενώνονται με τα ήδη υπάρχοντα νετρόνια των ατομικών πυρήνων. Αποτέλεσμα αυτής της συμπίεσης είναι η δημιουργία μιας σφαίρας μερικών χιλιομέτρων με την πιο λεία, στερεή επιφάνεια που έχει γνωρίσει ποτέ το σύμπαν. Βρισκόμαστε δηλαδή αντιμέτωποι μ’ ένα άστρο νετρονίων που περιστρέφεται σαν σβούρα δεκάδες ή και εκατοντάδες φορές κάθε δευτερόλεπτο.
Όταν λοιπόν δύο τέτοια άστρα νετρονίων βρεθούν το ένα δίπλα στο άλλο, αρχίζει ένας χορός που αργά ή γρήγορα θα καταλήξει στην σύγκρουσή τους και στη δημιουργία μιας μαύρης τρύπας με το 90% των υλικών των δύο πάλσαρ. Κατά την διάρκεια όμως της σύγκρουσης μία ποσότητα υλικών ίση με χίλιες φορές τα υλικά της Γης μετατρέπονται σε βαρέα χημικά στοιχεία μεταξύ των οποίων και ο χρυσός σε ποσότητα που υπολογίζεται ότι φτάνει τις δέκα σεληνιακές μάζες.
Γι’ αυτό, η πρώτη ύλη που δημιούργησε το χρυσό στη Γη προέρχεται από τις συγκρούσεις τέτοιων διπλών πάλσαρ οι οποίες, μαζί με την δημιουργία μιας μαύρης τρύπας, την εκπομπή τεραστίων ποσοτήτων βαρυτικών κυμάτων και εκλάμψεων ακτίνων γάμμα, δημιουργούν επίσης και το σπάνιο και πανάκριβο αυτό χημικό στοιχείο του χρυσού.
