Uma única fusão de estrelas de nêutrons pode produzir até 8 x 10 22 toneladas de ouro. O efeito total de tais eventos astronômicos pode explicar a composição química de toda a nossa galáxia. Os astrofísicos chegaram a essa conclusão depois de analisar os elementos pesados que são obtidos como resultado dessas fusões. A principal fonte de novos dados é a primeira explosão de ondas gravitacionais GW170817 registrada de forma confiável. O estudo foi publicado no The Astrophysical Journal.
A composição original do Universo incluía apenas hidrogênio e hélio com pequenas impurezas. Elementos até o grupo do ferro são formados nas entranhas de estrelas comuns no processo de fusão termonuclear. Para núcleos mais pesados, este processo torna-se energeticamente desfavorável, pois são formados como resultado da captura de nêutrons e subsequente decaimento β.
Existem dois tipos de captura de nêutrons: lenta (processo s) e rápida (processo r). Com a ajuda do primeiro, é possível obter núcleos estáveis ou de vida longa, cuja meia-vida é muito maior do que o tempo característico de absorção do próximo nêutron. O resultado pode ser elementos como chumbo, bismuto e polônio. Como resultado da captura rápida, outros elementos também podem ser formados, já que os núcleos não têm tempo de decair, mas absorvem o próximo nêutron ou mesmo vários de uma vez. Consequentemente, o processo r ocorre apenas sob a condição de uma concentração muito alta de nêutrons livres. É assim que aparecem elementos como ouro e európio.
Por muito tempo, os astrofísicos discutem quando ocorre o processo-r. Alguns tendem a explosões de supernovas, outros a fusões de estrelas de nêutrons. Em um novo trabalho, os cientistas descobriram se é possível explicar a quantidade de elementos pesados observados na Galáxia por meio da fusão de estrelas de nêutrons. Devido ao fato de que recentemente pela primeira vez inegavelmente descobriram tal evento, os cientistas foram capazes de estimar aproximadamente a frequência de tais fenômenos. Acabou sendo igual a 320-4740 peças por gigaparsec cúbico por ano.
Uma tal fusão deveria levar ao aparecimento de uma quantidade de európio igual a 1 - 5 massas da Terra (uma massa da Terra é cerca de 5,97 x 1021 toneladas) e 3 - 13 massas da Terra na forma de ouro. Se o evento GW170817 é uma fusão típica de estrelas de nêutrons, os autores concluem que são exatamente esses fenômenos que podem explicar a quantidade de európio na Via Láctea. Essas fusões são os principais locais onde ocorre o processo-r.
