全球今日报丨中子星碰撞铺就了一片“黄金原野”

来源:哔哩哔哩时间:2023-02-11 00:11:04


(资料图片)

出于很多历史和现实的原因,人们十分重视黄金的经济和物用价值,货币金融体系有过黄金本位制,黄金质地光彩夺目,美轮美奂,黄金饰品有实用价值,黄金储量有稀缺性等,黄金是地球上的稀有的物品,在浩渺无际的宇宙中,黄金也是较为稀少的物质。黄金与碳和铁不同,从恒星的“元素工厂”制造了碳和铁,但没有锻造出黄金。黄金是在一系列灾难性的天文事件中产生的,金光灿烂的黄金与宇宙中爆炸威力巨大的天体事件密不可分,天文学家最近接收了一次短促的伽玛射线暴(GRB)信号。

死亡的大质量恒星将会发生超新星暴,留下了恒星的核心球,超新星暴留下的核心球可能会继续塌缩,进而形成一个超强引力的黑洞,宇宙“霸王龙”的黑洞将会吞噬周围的巨量物质,当黑洞不能迅速地消化从周围涌入的物质时,它将向外喷发物质粒子,黑洞喷发是宇宙中威力无比的能量释放,也是伽玛射线暴的能量之源,。科学家观测和记录了最近一次的伽玛射线暴(GRB),它是由两颗中子星的碰撞触发的,壮观的伽玛射线暴以闪射形式延续了几天的时间,大量的重元素通过伽玛射线暴喷涌出来,潜在的物质元素变成了现实物质,其中的物质包含了黄金。

位于马赛诸塞州坎布里奇市的哈佛-斯密森尼天体物理学中心的埃多·伯杰研究员近日参加了一场新闻发布会,他在发布会的现场详细解释了一个双中子星的碰撞与合并事件,两颗中子星在碰撞过程中喷发了伽玛射线束,大约有相当于月球质量10倍的黄金随之向外喷发,两颗中子星的碰撞与合并事件为太空派发了“黄金红利”,喷发的黄金数量令人惊叹不已,人们可以想象一个“黄金雨”般光彩而盛大的场面。

伽玛射线暴属于高能量光束的急速闪射,通过极端方式展示了事件的爆发,它是人们已知的威力最大的天体爆发事件,人们观测到的大多数伽玛射线暴都发生在遥远的太空,爆发地点距离我们的地球通常有数十亿光年。伯杰和同事观测的伽玛暴GRB130603B与地球的距离为39亿光年,这是迄今为止距离地球最近的一次伽玛射线暴。有两种类型的伽玛暴,一种是持续时间长的,一种是持续时间短的,持续时间的长短取决于伽玛暴的特性。通过斯威夫特卫星天文台发现了伽玛暴GRB130603BNASA,6月3日,天文学家记录了十分之二秒的持续时间,这一伽玛暴事件几乎在一瞬间就消失得无影无踪。

GRB130603B持续的时间异常短暂,显现了红外线为主的光波衰减过程,它的亮度以及其它特征与典型的伽玛暴“余晖”有所不同,高速喷射的粒子在伽玛射线爆发的过程中猛烈冲击了周围的太空环境,在广阔太空创造了一幅“余辉”的壮丽景色。GRB130603B喷射的粒子好像某种外来的放射性元素,通过含有丰富中子的离子束喷发出来,从双中子星的碰撞事件产生了放射性元素,随后的放射性元素发生了衰变过程,科学小组观测到了由红外线主导的闪射,他们一直在寻找确凿的证据,以此证明在短促的伽玛暴与中子星的相互碰撞存在关联性,GRB130603B出现了放射性的闪射,这是科学小组想要寻找的证据。

科学小组经过观测和计算发现,从GRB130603B事件喷发的物质和能量相当于太阳质量的大约百分之一,其中的重金属物质包含了黄金,计算了在单一而短促的伽玛射线暴中喷出的黄金数量,统计出在整个宇宙年龄段出现的伽玛暴次数,科学小组就可以计算出宇宙的“黄金工厂”所生产的黄金总量,他们在目前的科学水平上有办法计算出宇宙的“黄金产量”。宇宙学家卡尔·萨根有一个正确的初步判断,即:超新星的爆发不仅创造了构成人的身体的物质,而且这种死亡恒星的强烈爆发制造了有装饰性和经济性价值的黄金物品。《天体物理学杂志通讯》刊载了科学小组的观测和计算成果,小组成员有埃多·伯杰、文海峰、赖安·邱洛克,自然界的黄金最初来源于双中子星的碰撞与合并。

(编译:2021-7-21)

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标签: 伽玛射线 放射性元素 持续时间

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