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诺物理学奖获得者:发现一颗中子星将带给你用不完的黄金

 昵称64114534 2019-11-02

中子星碰撞是宇宙的“巨型黄金制造厂”。

根据科学家计算,当两颗中子星撞在一起的时候,既足以产生金,又能把少量金抛洒到宇宙中去。其中微乎其微的一小部分最终流落到地球上。就是我们现在人人趋之若鹜的黄金。

中国的引力波探测器成功探测到第一例双中子星引力波事件,人类首次窥见引力波源头的奥秘。中科院紫金山天文台国际团队,通过引力波光学信号的观测和光谱分析确定,中子星合并确实是宇宙中金银等超铁元素的主要起源地。

这一发现也得到获得诺贝尔奖的物理学家的肯定。

据了解,中子星的一次碰撞,抛出的碎块中形成的黄金足有300个地球那么重。也就是说,你的金戒指或者金项链里面,大部分黄金是至少几十亿年前中子星与中子星碰撞后的碎块里产生的。这些碎片被撒入广袤无垠的太空中,其中的一部分与其他大量物质在46亿年前凝成了我们的地球。

物理天文学家已经找到了古代恒星碰撞的确切位置,正是那次碰撞让我们的太阳系拥有了大量珍贵的黄金和铂金——至少有一部分是这样。在发表在《自然》(Nature)上的一项新研究中,两人分析了一颗非常古老陨石中残留的放射性同位素,然后将这些数值与计算机模拟中子星合并产生的同位素比值进行了比较。

中子星合并是一种灾难性的恒星碰撞,会在时空结构中引起涟漪。

物理学家发现,一颗中子星的碰撞可能为我们的宇宙邻居提供了许多比铁更重的元素,而铁有26个质子。这包括我们早期太阳系中约70%的铯原子和40%的钚原子,以及黄金和铂等贵金属。

佛罗里达大学天体物理学家、这项研究的主要作者伊姆雷·巴托斯(Imre Bartos)说:在我们每个人身上,都会发现这些元素的含量高得惊人,它们大多以碘的形式存在,而碘是生命所必需的。

如果你戴着一枚金或铂金婚戒,你也带着一些爆炸性的宇宙过去。

其中多数是46亿年前形成的。钚、金、铂和其他比铁重的元素是通过一种称为快速中子俘获(也称为r过程)的过程产生的,在这个过程中,原子核在有时间进行放射性衰变之前,迅速地与一堆自由中子结合在一起。

这一过程只发生在宇宙中最极端的事件中(超新星爆炸或中子星碰撞)但科学家们对这两种现象中哪一种对宇宙中重元素的产生负有主要责任意见不一。

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