Storsatsning går till kärnan med våldsamma stjärnkrockar

Våldsamma krockar mellan neutronstjärnor tros vara ursprunget till bland annat guld och platina. Nu ska fysiker på Chalmers gå på djupet med vad som händer när sådana tunga grundämnen bildas. Med hjälp av nästan 30 miljoner kronor från Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse ska forskarna genom innovativa experiment söka svaret på en grundläggande fråga: Varifrån kommer vi och världen runtomkring oss?

På senare år har astronomiska observationer – som upptäckten av gravitationsvågor från sammansmältande neutronstjärnor – öppnat nya forskningsmöjligheter. Samtidigt har alltmer avancerade forskningsinstrument utvecklats inom den subatomära fysikens område.

– Sammantaget ger detta oss en unik möjlighet att förstå kärnklyvningens – fissionens – roll när tunga ämnen bildas. Jag är mycket glad och tacksam över att Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse ger oss möjlighet att genomföra det här projektet, säger Andreas Heinz, docent vid institutionen för fysik på Chalmers.

Tillsammans med kollegorna Håkan T Johansson och Thomas Nilsson ska han i ett femårigt projekt undersöka hur subatomär fysik påverkar de processer där tunga grundämnen skapas. Chalmersforskarna ska ta fram ny kunskap om fissionens roll i de komplexa reaktionskedjorna. Det blir möjligt genom nyskapande experiment vid den europeiska forskningsanläggningen CERN i Schweiz.

– För att förstå hur tunga grundämnen bildas är enbart astronomiska observationer, som till exempel gravitationsvågor, inte tillräckliga. Det är också nödvändigt att blicka in i mikrokosmos för att förstå kedjorna av reaktioner vid de höga neutronflöden som skapas när neutronstjärnor kolliderar, säger Andreas Heinz som leder projektet som nyligen fått finansiering.

Totalt har Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse beviljat 541 miljoner kronor till arton framstående grundforskningsprojekt inom medicin, naturvetenskap och teknik. Projekten bedöms ha möjlighet att leda till framtida vetenskapliga genombrott.

Tre av de arton projekten hör hemma på Chalmers och vid institutionen för fysik leder även Mikael Käll ett projekt om framtidens ljuskällor. Vid institutionen för rymd-, geo- och miljövetenskap leder Kirsten Kraiberg Knudsen ett projekt om stoftets ursprung och öde i universum.

Text: Mia Halleröd Palmgren

Foto: Anna-Lena Lundqvist

Mer om projektet och finansiären:

Forskningsprojektet “Creation of heavy elements in neutron-star mergers” har beviljats 29 600 000 kronor under fem år av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse.

Projektet leds av Andreas Heinz, docent vid institutionen för fysik på Chalmers. I projektet deltar även Håkan T Johansson och professor Thomas Nilsson, vid samma institution.

Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse är Sveriges största privata forskningsfinansiär och en av de största i Europa.

Vad är en neutronstjärna?

En neutronstjärna är återstoden av en stjärna som hade en massa 10 – 20 gånger större än solen. Den inre delen i en sådan stjärna kollapsar när fusionsbränslet tar slut. Infallande materia studsar mot den extremt täta kärnan, vilket leder till en supernova-explosion. Återstoden bildar en neutronstjärna med en densitet så stor som, eller större, än den hos atomkärnor – med en massa liknande solens i ett klot med några få kilometers diameter. Det exakta innehållet i neutronstjärnor är inte känt. De är, näst svarta hål, de tätaste kända föremålen i universum.

Sidansvarig Publicerad: on 30 sep 2020.