Challenge #69

Wie sind die schweren Elemente entstanden?

Das GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung und die zukünftige FAIR-Anlage werden neuartige Beschleuniger und Detektortechnologien kombinieren, um im Labor die Bedingungen zu reproduzieren, unter denen schwere Elemente, z.B. Gold oder Blei, im Universum entstehen.

Die chemischen Elemente, die wir heute auf der Erde und im Sonnensystem finden, wurden im Laufe der Geschichte des Universums erzeugt. Hierzu beigetragen haben kosmische Ereignisse und Prozesse wie der Urknall, die Entstehung von Sternen und die dort stattfindenden Kernreaktionen, Supernova-Explosionen am „Ende des Lebens“ von Sternen sowie Neutronensterne und deren Verschmelzung miteinander.

Seit der Beobachtung einer Neutronensternkollision im Universum durch Messung des Gravitationswellensignals sowie der elektromagnetischen Lichtkurve wissen wir, dass in solchen Ereignissen unsere schwersten Elemente wie das Gold in Prozessen mit sehr neutronenreichen Kernen erzeugt werden. Dabei handelt es sich um komplexe Reaktionsketten, bei denen zum Teil hunderte Zwischenschritte durchlaufen werden. Eigenschaften von solchen sehr neutronenreichen Kernen und damit auch einige Eigenschaften von Neutronensternen werden bei GSI und FAIR in verschiedenen Experimentieranlagen untersucht.

(Headerbild: G. Otto/GSI/FAIR)

Video: FAIR - Das Universum im Labor erforschen

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