1000光年外两颗恒星残骸体碰撞事件中产生的物质。

文章作者:管理一号 | 2019-05-10
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北京时间5月10日音讯,近来,有两位天文学家声称,他们或许现已确定了一次远古时期的恒星相撞事情,正是那次碰击事情赋予了咱们太阳系内今日被咱们视作宝贵的金和铂金等贵金属物质——或许至少是其间的一部分。
在5月1日宣布在《天然》杂志上的一项最新研讨,这两位天文学家剖析了一块陈旧陨石内的放射性同位素含量。同位素是原子核内质子数相同,可是中子数目不同的原子。在完结剖析之后,研讨人员将这一数值与计算机模仿中子星兼并发作的同位素情况进行比照。中子星是大质量恒星逝世之后留下的细密内核,它们之间的相撞与兼并将或许在时空之中发作显着的涟漪。
比照的成果是,科学家们以为在太阳系构成之前大约1亿年,在间隔今日太阳系的方位大约1000光年的方位上发作了一次中子星兼并事情,这次事情或许为前期的太阳星云注入了很多质量比铁更大(铁是26号元素)的重元素成分,这其间包含前期太阳星云中70%的锔原子,以及大约40%的钚原子,再加上数百万磅重的贵金属物质成分,比方金和铂。整体而言,这一次的中子星磕碰事情就供给了咱们太阳系内一切重元素含量的大约0.3%——女士们手上戴着的,脖子上挂着的,或许正是这次发作在太阳系诞生之前一亿年,1000光年外两颗恒星残骸体磕碰事情中发作的物质。
这篇研讨论文的榜首作者是美国佛罗里达大学的天体物理学家埃默里·巴托斯(Imre Bartos),他说:“咱们每个人的体内都含有这类重元素物质,首要是以碘的方式,这种元素关于人体而言是必要的元素。”他弥补道:“假如你手上戴着成婚时的黄金或许铂金戒指,那是一次发作在悠远曩昔的恒星磕碰事情的产品——一枚戒指中,大约有10毫克的量或许现已有超越46亿年的前史。”
用恒星制造一枚婚戒
要怎样运用恒星来制造一枚婚戒?你需求一次史诗般的爆破事情,外加数十亿年的耐性等候。
化学元素中,相似钚,金,铂以及其他质量数超越铁的重元素都是在一种被称作“快速中子捕获”的机制(也叫“r-机制”)中构成的。在这一机制中,一个原子核在发作放射性衰变之前便得以快速捕获多个自在中子。这样的情况只要在世界中最为暴烈的事情——一类被称作“超新星迸发”的剧烈恒星逝世爆破,或许两颗中子星的兼并事情中才有或许发作。但现在科学界就这两种重元素发作机制中,终究哪一种贡献了世界中更大份额的重元素这一问题上还存在定见不合。
而在这项最新研讨中,巴托斯和合作者,来自美国哥伦比亚大学的扎波里克斯·马卡(Szabolcs Marka)提出,中子星兼并事情是贡献了太阳系中重元素来历的主力。为了展开这项研讨,他们比照了一颗陈旧陨石内的放射性同位素残留物丰度,以及由计算机模仿的银河系内两颗中子星兼并会在放射性同位素方面发作的作用。
巴托斯表明:“这块陨石中含有中子星兼并事情发作的放射性同位素残留。虽然这些同位素早就由于衰变而消失殆尽,但却能够依据其衰变产品协助反向重建太阳系初生时的放射性同位素丰度。”
剖析显现,这块陨石中含有钚,铀和锔原子的放射性衰变产品。在2016年的一项研讨中,研讨人员运用这些数据估算了这些原始放射性元素在前期太阳系中的丰度水平。而此次,巴托斯和马卡将这些数据输入计算机,来查验需求发作多少次中子星兼并事情,才干发作足以解说这块陨石中所表现出来的这种重元素含量形式。
一次偶尔事情
测算的成果是:只需求一次中子星兼并事情,就能够解说这样的重元素丰度,条件是这样一次中子星兼并事情发作的间隔要足够近——在1000光年以内,或许不超越银河系直径的1%。
一般以为,中子星兼并事情在银河系内部是适当稀有的现象,大致每隔100万年才会发作若干次。反过来,超新星迸发事情的发作频率则要频频的多。依据欧洲空间局(ESA)在2006年宣布的一项研讨报告显现,银河系内超新星迸发事情的发作频率大约是每50年左右发作一次。
可是假如用超新星发作的频率来解说,那么其重元素丰度值将远超实际情况,因此在这项研讨中将超新星来历排除了,由于相比之下,研讨人员发现一次中子星兼并事情发作的作用将与丈量成果完美符合。
这项研讨成果让咱们在对刻画了咱们太阳系的前期世界灾变事情方面,获得了新的知道。

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