20 7 月 2013 研究稱地球黃金全部為中子星碰撞爆炸物

新浪科技訊 北京時間7月19日消息,據美國《華盛頓郵報》報導,金,化學元素周期表中的第79號元素,符號Au,地球上最廣受歡迎的貴金屬。科學家們認為,這種美麗金屬的起源可能是一種罕見而劇烈的爆炸事件。

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長期以來,科學家們都認為元素周期表上的重元素,如金,鉑,鉛和鈾等,都起源於宇宙中超新星的爆發。然而近期的一項研究給出了一種不同的可能性,研究人員指出,這些重元素的起源可能是一種更加狂暴而罕見的機制:密度超高的中子星之間發生的相撞。

有一點是毫無疑問的,那就是地球上的元素來源於宇宙。以我們身體內的碳和氧為例,它們是在恆星內部的超高溫高壓環境下形成的。當恆星衰亡並發生超新星爆發時,這些元素便被拋灑進入宇宙空間之中。因此,正如已故著名的天文學家卡爾·薩根所說的那樣:我們是由星星的物質組成的。

新的機制

而現在,有關這一問題的解釋又有了新的進展,一項研究認為金和其它重元素並非來自超新星爆發過程,而是中子星之間的相撞。艾多·貝格(Edo Berger)是提出這一新理論的首席研究者,來自美國哈佛-史密松天體物理中心。他說:“我們是由星星的物質組成的,而我們所用的首飾則是星星相撞的物。”

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中子星是恆星衰亡並發生超新星爆發之后殘留的遺骸,其密度極高。直徑可能僅有數百公里的一顆中子星,其質量可以和太陽一樣甚至更高。這是因為在驚人的重力作用下,所有的一切都被壓垮,甚至連原子都已經被破壞,所有的物質都被壓進了原子核。在地球上,如果你拿一勺中子星物質,那麼這一勺子物質的重量將達到50億噸。

大部分中子星都孓然一身,然而也有極罕見的情況下,會有兩顆中子星組成雙星系統。它們可以在一起相互繞轉數十億年,但是在這一過程中會逐漸相互靠近,這是愛因斯坦廣義相對論中早已預言的情景。直到有一天,這兩顆中子星終於陷入毀滅性的相撞。

這種情形即便從星系尺度上來說也是非常罕見的。據估計,在整個銀河系中擁有數千億顆恆星,但是類似這種案例大約每10萬年才可能發生一次。然而宇宙是廣闊的,其中包含數以千億計的星系,因此當天文學家們進行巡天觀測時總會觀測到一些這類事件。其中之一便是今年6月3日的那一起,在這一天,美國宇航局的雨燕空間探測器在距離地球39億光年外獅子座方向的一個遙遠星系中觀測到一次短促的伽馬射線暴(GRB)。

跟進觀測

這次爆發僅僅持續了0.2秒左右。天文學家們急忙調用位於南美洲智利境內的大型望遠鏡以及哈勃空間望遠鏡來對這片天區進行跟進觀測。他們在發生伽馬射線暴的區域上觀測到某個東西在發光。在將觀測的結果與理論模型進行對比之后,科學家們得到結論認為這是大量重金屬元素形成之后生的放射性輝光,這些重元素是在一次中子星的撞擊事件中生的。

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