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科普:坍缩星可能是重元素生产者

浏览:3577 2019-08-09 11:13:45 作者

这是6月28日在埃及法尤姆拍摄的辛努塞尔特二世金字塔的内部。 新华社记者 李琰 摄

新华社北京5月9日电你珍藏的黄金和铂金首饰,也许可以追溯到某颗巨大恒星急剧坍塌成黑洞的过程。美国一个研究小组新近提出,这类称为坍缩星的天体可能是宇宙中超铁元素的重要来源。

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资料图:证券交易所 中新社记者 安源 摄

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坍缩星比中子星相撞更罕见,出现的频率只有后者的十分之一,但重元素生产率却可能高出30倍之多。

铁是最稳定的元素,裂变和聚变都要消耗能量,比铁更重的元素无法通过正常的恒星热核聚变合成,但可以通过俘获中子产生。中子俘获有快慢两种方式,前者称为r过程,发生在高温、高密度、富含中子的极端环境中。此前有理论认为,宇宙中通过r过程产生的元素主要来自中子星相撞,此时会形成包括金、银和铂等重元素混合物。

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但新证据显示,此类事件的重元素产量低于预期。美国哥伦比亚大学研究人员最近在英国《自然》杂志上发表论文说,他们通过计算机模拟发现,坍缩星贡献了80%以上的r过程元素,其余的则可能由中子星相撞产生。

快速自转的超大质量恒星在生命终结时,因超新星爆发而坍缩,最终变成黑洞。研究人员发现,坍缩星周围旋转的物质盘里能形成适合r过程的环境,大量产出重元素。新生的黑洞来不及全部吞噬,一部分重元素被抛到宇宙空间。

研究人员认为,坍缩星理论可以较好地解释银河系里的铕元素丰度,以及银河系附近的“网罟座二”矮星系重金属含量异常高的情况。

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