For første gang nogensinde har astronomer fundet et nydannet tungt grundstof - strontium - i rummet som resultat af en kollision mellem to neutronstjerner.
Den opsigtsvækkende opdagelse er gjort med det store europæiske VLT-teleskop i Chile og fremlægges i det videnskabelige tidsskrift Nature.
Astronomer fra Københavns Universitet har været helt i front i arbejdet. Det bekræfter, at grundstoffer tungere end jern dannes i universet, når neutronstjerner støder sammen.
Dermed er en vigtig brik i puslespillet på plads, siger astrofysiker Darach Watson fra Københavns Universitet. Han har ledet forskerholdet.
- De processer, som har dannet grundstofferne, er hovedsagelig foregået i almindelige stjerner eller i de ydre lag af gamle stjerner, siger Watson.
- Men indtil nu har vi ikke vidst, hvor den manglende proces - som kaldes hurtig neutronindfangning - har kunnet foregå. Det er den proces, der danner de tungeste grundstoffer.
Ifølge Darach Watson er det et af de fundamentale spørgsmål om universet, forskerne nu har svaret på. Nemlig: Hvorfra kommer de stoffer, alting er bygget af?
Den hurtige neutronindfangning foregår kun i ekstreme situationer, hvor atomkerner bombarderes med enorme mængder neutroner - fra neutronstjerner.
I 2017 registrerede forskerne tyngdekraftbølger, som strømmede forbi Jorden.
Det fik ESO, Europas astronomiske samarbejde, til at rette teleskoperne mod kilden, som var et sammenstød mellem to neutronstjerner 140 millioner lysår borte i galaksen NGC 4993.
Astronomer havde mistanke om, at tunge grundstoffer kan dannes, når neutronstjerner kolliderer - og at man derfor ville kunne finde spor af grundstofferne i eksplosionen, som kaldes en kilonova.
Og det var, hvad der skete. Gennem spektralanalyser kunne astronomerne fastslå, hvilke grundstoffer der blev dannet i den kosmiske trafikulykke.
Siden 1950'erne har forskere kendt de fysiske processer, der danner grundstoffer.
Brint og helium blev dannet under big bang, og alle grundstoffer i det periodiske system til og med jern er skabt i kernefusioner inde i stjerner.
Men jern er kun nummer 26 af de cirka 90 naturligt forekommende grundstoffer. Metallet strontium har nummer 38 og er tungere.
Det har været et mysterium, hvordan de tungere grundstoffer for 5-7 milliarder år siden havnede på Jorden.
Der dannes tunge grundstoffer, når to neutronstjerner støder sammen. Det har et internationalt forskerhold under ledelse af astronomer fra Københavns Universitet netop påvist.
Opdagelsen tager afsæt i en kollision mellem to neutronstjerner i 2017. Sammenstødet skete i en galakse 140 millioner lysår fra Jorden. Forskerne præsenterer onsdag deres fund i det videnskabelige magasin Nature.
* En neutronstjerne er ekstremt kompakt og består overvejende af neutroner. Den er typisk kun omkring 20 kilometer i omfang, men kan veje 1,5-2 gange mere end solen.
* En kubikcentimeter materiale fra en neutronstjerne har en masse på flere hundrede millioner ton.
* Fundet af det tunge grundstof strontium efter sammenstød mellem to neutronstjerner beviser også for første gang, at neutronstjerner faktisk består af neutroner. Strontium kun kan dannes så hurtigt med hjælp af et ekstremt stort antal neutroner.
* Når to neutronstjerner kolliderer, opstår fænomenet en kilonova. I en gigantisk eksplosion udslynges store mængder stof, som lyser kraftigt op. Fænomenet blev observeret første gang i 2017.
* Når to neutronstjerner støder sammen og danner en kilonova, produceres en mængde strontium, der svarer til mindst 10 gange Jordens masse.
* Et atomspektrum kan sammenlignes med et fingeraftryk. Spektroskopi er den teknik, der bruges til at bestemme sammensætningen af grundstoffer i en stjerne.
* Metallet strontium er tungere end jern og det 38. grundstof i det periodiske system. Det anvendtes tidligere i produktion af billedrør.
* Den første neutronstjerne blev opdaget i 1967, og i dag kendes flere end 2000 neutronstjerner i Mælkevejen. Den nærmeste kendte er cirka 280 lysår borte.
Kilde: Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet.