兩個中子星的碰撞。科學家們提出這樣的碰撞可能使我們的太陽系充滿了金,但是新的研究對該說法提出了懷疑。
黃金是一種元素,這意味著無法透過普通的化學反應來製造它-儘管鍊金術士已經嘗試了數百年。要製造閃亮的金屬,必須將79個質子和118箇中子結合在一起以形成單個原子核。那是激烈的核聚變反應。但是,這種強烈的融合並沒有足夠頻繁地發生,至少在附近並沒有發生,以致於我們無法在地球上和太陽系中的其他地方發現大量的黃金。
一項新的研究發現,金的最普遍理論起源-中子星之間的碰撞-也不能解釋金的丰度。那麼黃金從何而來呢?還有其他可能性,包括超強新星如此強烈,以至於將一顆恆星內外翻出來。不幸的是,新的研究發現,即使是這種奇怪的現象也無法解釋當地宇宙是如何變幻莫測的。
中子星碰撞是透過將質子和中子短暫地撞成原子核,然後將這些新結合的重核噴出整個空間來製造黃金。英國赫特福德郡大學(University of Hertfordshire)大學的天體物理學家千秋千明(Chiaki Kobayashi)表示,常規超新星無法解釋宇宙中的黃金,因為恆星質量足以在死亡前將其融合,這種罕見的恆星在爆炸時會變成黑洞。新研究的作者。而且,在常規的超新星中,黃金被吸入黑洞。
那麼那些奇怪的,能翻轉恆星的超新星呢?
在磁旋轉超新星期間,一顆垂死的恆星旋轉得如此之快,並被如此強的磁場所破壞,以至於它自身在爆炸時變成了由內向外。死亡時,恆星將熾熱的物質射入太空。而且由於這顆恆星已經由內而外旋轉,所以它的噴射器塞滿了金核。根本不融合黃金的恆星很少見。融合了黃金然後將其噴入太空的恆星甚至更罕見。
密歇根大學的天體物理學家伊恩·羅德勒(Ian Roederer)說:“這篇論文並不是第一個表明中子星碰撞不足以解釋金含量的方法。”
Roederer說,但是Kobayashi和她的同事的新論文於9月15日在《天體物理學雜誌》上發表,它有一個很大的優勢:它非常徹底。研究人員傾注了大量的資料,並將其插入到有關星系如何演化和產生新化學物質的強大模型中。
他說,以一種有用的方式將所有資料彙總在一起,相當於“費力的努力”。
使用這種方法,作者能夠解釋輕至碳-12(六個質子和六個中子)和重至鈾-238(92個質子和146箇中子)的原子的形成。Roederer說,這是一個令人印象深刻的範圍,涵蓋了這些型別的研究中通常會忽略的要素。
多數情況下,數學計算出來了。
例如,中子星碰撞在其模型中產生了鍶。這與一位中子星碰撞科學家直接觀察到的鍶在太空中的觀察結果相符。
磁旋轉超新星做解釋的存在銪在他們的模型中,已經證明棘手過去解釋另一個原子。
但是黃金仍然是一個謎。
科學家不知道的東西一定是在製造黃金。否則中子星碰撞可能會比現有模型暗示的產生更多的金。無論哪種情況,天體物理學家仍然有很多工作要做,才能解釋所有花哨的珠寶來自何方。