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天文学家发现,宇宙中有什么东西正在悄悄制造黄金

2022-7-12 09:53| 发布者: imufu| 查看: 31465| 评论: 0

摘要: 你哪来的这么多金子? 中子星的碰撞可以产生黄金。NASA/Swift/DanaBerry 黄金是一种贵金属,但在宇宙中太多了。——科学家目前对宇宙金生产能力的认识,还远远不足以生产出地球和太阳系计算的宇宙金含量。 金是一 ...
你哪来的这么多金子?



中子星的碰撞可以产生黄金。NASA/Swift/DanaBerry

黄金是一种贵金属,但在宇宙中太多了。——科学家目前对宇宙金生产能力的认识,还远远不足以生产出地球和太阳系计算的宇宙金含量。

金是一种不能通过化学反应获得的元素。要制造黄金,需要79个质子和118个中子结合形成一个原子核。制造这样一个原子核所需的巨大能量甚至不是普通恒星所能提供的。

天体物理学家认为,黄金可能诞生于中子星碰撞过程中;一些特殊的超新星爆发也可以炼金。但中子星的碰撞是一种极其罕见的现象,特殊类型的超新星爆炸更是罕见。

中子星碰撞过程中质子和中子会直接相互碰撞形成重元素原子核,然后被抛入周围空间。这是目前理论预测中最“正常”的产金方式。但到目前为止,只发现了一次中子星碰撞。

虽然超新星可以产生很多稀有元素,但是很难产生黄金,因为如果要产生黄金,这颗恒星的质量需要足够大。当质量足够大的恒星爆炸时,其核心会变成黑洞,导致新产生的重元素被吞噬。

只有一种特殊的超新星能够制造和传播黄金。这种超新星被称为“磁旋转超级新星”(magneto-rotationalsupernova),旋转速度非常快。在其爆炸的过程中,整个核心将由内而外翻出来,包括黄金在内的大量重元素将通过白炽喷流被发射到太空中。但是这种超新星爆炸比中子星碰撞更罕见。即使把黄金的两种自然生产方式加在一起,仍然很难解释宇宙中为什么会有这么多的黄金。

英国赫特福德郡大学的天体物理学家ChiakiKobayashi最近在9月15日发表了一篇论文,《天体物理学期刊》。他们再一次以缜密的思维,梳理了大量的数据,用一个又一个模型再现了星系演化过程中各种元素的生成。本文成功再现了已被观测证实的中子星碰撞中锶的产生,以及“磁旋转超新星”爆炸中铕是如何产生的。但是宇宙中“过剩”的黄金仍然没有合理的来源。

也许宇宙中存在着我们不知道的天体物理过程,黄金正在悄悄被制造;也许中子星碰撞过程中产生的含金量比理论预测的要高;也许有什么东西在干扰我们的思维…但是在谜底真正揭开之前,一切皆有可能。

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