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高能碰撞,巨大能量!中子星的这种撞击可能会产生太阳系中最重的元素

来源:本文章来源于网络    时间:2020-05-15 23:08:45   

世界各地的观测站都观察到了一对密度较大的物体之间的高能碰撞,每个物体都略大于太阳,但只有一个城市那么大。类似的碰撞离我们很近,可能会导致太阳系中一些最重的元素,科学家们认为他们知道什么时候会发生。

(图为钚)

现在科学家们认为,这些双星中子星的合并是宇宙中比铁更重的元素的重要来源。这些元素是罕见的,但对人类也非常重要。通过测量古代陨石中的剩余物质,一组研究人员反向推断出一些双星中子星合并的形成。

首先,研究人员开始探索他们是否对中子星或超新星元素的组合感兴趣,这些元素主要是铯和钚。超新星是在恒星相对频繁地爆炸时发生的,但根据自然杂志上发表的一篇论文,中子星只能在银河系中合并好几次甚至几百万年。这意味着,如果你回顾一下,这些元素的丰度将达到一个峰值,如果它们是由中子星或超新星产生的,并且保持相对恒定。

居里和钚是放射性元素,衰变成更稳定的元素。当最早的陨石形成时,它们捕获了一些衰变为更稳定元素的元素。这些陨石中衰变产物的相对丰富程度,使科学家能够追溯和确定陨石形成初期元素时的大致年龄。

当巴索斯和哥伦比亚大学的萨尔博教授。凯斯马卡计算了之前从陨石中收集到的数据,他们发现这些元素在大约8,000万年前达到了峰值丰度,那时太阳系形成了,我们现在生活在一团气体和尘埃中。这是一个推测的单一事件,它可能在1000光年前合并,从而产生太阳系中最大份额的铯和大约1/3的钚。这只占太阳系快速过程中元素总数的一小部分,但银河系历史上有许多中子星合并。巴托斯说。

(照片显示两颗中子星在太阳系附近相撞)

这是一项很酷的研究。哥伦比亚大学(ColumbiaUniversity)教授兼天文学家大卫(David)说,这些元素只占宇宙的1%,但它们对我们有很多用处。赫芬德告诉吉兹莫多,仅仅知道它们来自哪里,就能让我们在宇宙中感觉更自在一些。

应该指出,这些结果是基于间接测量模型的,我们对中子星碰撞的知识和快速过程仅来自一个实验观测。这可能是不可能的,但也许另一个或更混乱的高能事件产生了这些元素。巴托斯告诉吉兹莫多,下一步将是测量更多的未知衰变元素,创造更好的模拟,并观察更多的中子星崩溃。幸运的是,激光干涉引力波观测台和室女座引力波观测站已经升级,并开始从碰撞的黑洞或更多中子星中移除信号。

巴托斯很好奇这些结果是如何结合了这么多不同的领域,从地球科学到天体物理学再到化学。在这项工作中,我们希望通过将各个领域联系起来,我们希望开始更大的努力,一起使用这些信息。

相关知识

:中子星),是一颗恒星在引力崩溃后演化到超新星爆炸结束的少数几个端点之一。在核聚变反应的核心,恒星耗尽了氢、氦、碳和其他元素,当它们最终变成铁元素时,它们无法从核聚变中获得能量。由于重力作用,失去热辐射压力支撑的外围物质会迅速下降到核心,从而导致壳体的动能向外爆炸,产生超新星爆炸,或者恒星的内部区域将被压缩成白矮星、中子星或黑洞,这取决于恒星的质量。

由ryanf.mandelbaum

FY:壮古欢欢

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