新研究找到宇宙中「失落的黃金」

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【大紀元2020年10月06日訊】(大紀元記者笛睿編譯報導)科學家認為地球上各種元素都來自像恆星的死亡、爆炸、相撞、中子星合併等等各類宇宙事件。一份新研究像建立元素周期表一樣,標出了各種元素對應的來源事件,並發現另一種也會產生黃金的天文事件。

「今天星系裡面的恆星就像化石,留有以前恆星的特徵信息。」主要研究者英國赫特福德大學(University of Hertfordshire)的天體物理學家科比亞什(Chiaki Kobayashi)說:「這個方法叫做『星系考古學』,不僅適用於銀河系,也適用於其它星系。」

科學家通過不同方法探測元素的來源。比如,通過觀測它們的光譜可以了解恆星內所含的元素,也可以通過恆星演化模型,根據恆星的質量、年齡和所在的位置推測裡面所含的元素。

科學家普遍認為,在大爆炸誕生宇宙之後,宇宙最初只有最輕的元素,像氫、氦和鋰。在之後的演化過程裡,恆星不斷合成更重的元素,直到出現構成生命的基本元素,像碳、氧、氮,以及金、銀、鐵等金屬元素。

研究人員認為幾乎所有的元素都能追蹤到有限的幾個源頭,這份研究列出了一張各種元素和來源天體事件對應的表格。

在此之前,科學家普遍認為中子星的合併,是金元素最主要的來源事件。這份研究認為,中子星的合併與其它事件比起來太稀有,似乎不太可能提供如此豐富的金元素。

這份研究建立的模型認為,一種具有很強磁場、自轉的特殊超新星,可能也是金元素的來源。研究者稱此為,找到了宇宙中「失落的黃金」。

研究者表示,另一種可能性是,科學家低估了中子星對撞事件的機率——畢竟天文學家近幾年才開始直接觀測這類極端的天文事件。

從這張「元素來源表」看到,氖、銀和銥主要來自超新星爆發。超新星是質量達到太陽8倍以上的恆星到了生命晚期的爆發事件。

中小型恆星到了生命晚期不會發生超新星爆發,一般脫掉氣體外殼,而這些元素將豐富下一代恆星的成分。科學家認為,這個過程是氮、鉛和鍶的主要來源。

中小型恆星燃盡後將變成白矮星,有的也會發生另一種特殊的爆炸,而這個過程將為宇宙提供大量錳、鐵和鎳元素。

這份研究9月15日發表在《天體物理學期刊》(The Astrophysical Journal)上。◇#

責任編輯:葉紫微

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