Un trio de chercheurs de l'Université Columbia suggère que les disques d'accrétion collapsar pourraient être la principale source des éléments les plus lourds. Dans leur article publié dans la revue La nature , Daniel Siegel, Jennifer Barnes et Brian Metzger décrivent leur étude des disques d'accrétion qui se forment lorsque les étoiles à neutrons s'effondrent dans des trous noirs, et ce qu'ils ont trouvé.

Les scientifiques de l'espace pensent que les éléments les plus légers, hélium, hydrogène et lithium, est né juste après le Big Bang. Ils croient également que des éléments plus lourds tels que le fer ont été créés au centre des étoiles. Mais les éléments plus lourds tels que l'uranium et l'or sont restés un mystère - jusqu'à présent, il n'y a eu aucune explication plausible pour leur origine. Dans ce nouvel effort, les chercheurs suggèrent que de tels éléments ont été créés dans des disques d'accrétion formés lorsque les étoiles à neutrons s'effondrent dans des trous noirs.

Des recherches antérieures ont suggéré que les éléments les plus lourds ont été créés par ce qu'on appelle le "processus r, " dans laquelle une réaction en chaîne entraîne l'absorption de neutrons par les noyaux atomiques. Les astrophysiciens avaient émis l'hypothèse que la collision de deux étoiles à neutrons céderait probablement la place aux conditions nécessaires au processus r, créant certains des éléments les plus lourds. Il y a deux ans, l'équipe créditée d'avoir observé les premières ondes de gravité a signalé les effets de la collision de deux étoiles à neutrons. Une étude ultérieure de l'événement a montré qu'il était probable que le processus r s'était produit, donnant une forte crédibilité à la théorie. Mais il y avait encore un problème. La collision d'étoiles à neutrons est un événement rare, trop rare pour expliquer la quantité d'éléments les plus lourds qui existent aujourd'hui. Cela a conduit les chercheurs à envisager d'autres activités des étoiles à neutrons, telles que leur effondrement gravitationnel.

Des recherches antérieures avaient montré que lorsque les étoiles à neutrons meurent, ils s'effondrent dans des trous noirs. Mais tout leur matériel ne tombe pas dans le trou noir; une partie est laissée pour compte et forme un disque d'accrétion. Les simulations informatiques créées par les chercheurs ont montré que les conditions dans les disques d'accrétion étaient mûres pour le processus r, laissant place à la création des éléments les plus lourds. L'équipe suggère qu'environ 80 pour cent de ces éléments proviennent des disques d'accrétion, et le reste est créé lorsque les étoiles à neutrons entrent en collision.

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