地球重金属或源于坍缩星而非中子星并合

刘霞

2019年06月21日09:18  来源:科技日报
 
原标题:地球重金属或源于坍缩星而非中子星并合

据美国每日科学网站近日报道,美国和加拿大科学家的最新研究发现,地球上的大部分重元素(比如金和铂)可能来自坍缩星,而非此前认为的源于中子星相撞或黑洞与中子星相撞。研究成果将帮助我们更好地理解星系的形成。

加拿大圭尔夫大学物理学教授丹尼尔·西格尔说,宇宙中约80%的重元素可能是在坍缩星内形成的,这是一种罕见但重元素丰富的超新星爆发,源于古老的、约为太阳质量30倍的大质量恒星因自身引力而坍缩。他与哥伦比亚大学同事合著的论文刊登于最新一期《自然》杂志。

在最新研究中,他们使用超级计算机模拟坍缩星的动力学。在他们的模型中,巨大的、快速旋转的坍缩星喷射出重元素。西格尔说,这些重元素的数量和分布“与我们在太阳系中观察到的惊人相似”。

迄今为止,科学家们一直认为,这些重元素主要由中子星相撞或中子星与黑洞相撞而产生。但西格尔说:“对中子星并合的研究使我们相信,在一种截然不同类型的恒星爆炸中诞生的黑洞可能产生比中子星并合更多的黄金。”

西格尔说,坍缩星不仅产生重元素,而且也产生强烈的伽马射线。他说:“我们看到的重元素有80%应该来自坍缩星。坍缩星相当罕见,甚至比中子星并合更为罕见,但它们喷射进太空的物质数量远高于中子星并合产生并喷射的。”

研究团队现在希望通过观察验证其理论模型。西格尔说,2021年发射的詹姆斯韦伯太空望远镜上的红外仪器应该能够探测到指向来自坍缩星的重元素辐射“标记”。而且,天文学家也可能通过观察银河系中其他恒星中重元素的数量和分布来发现坍缩星的证据。

西格尔说,这项研究可能会提供有关银河系如何开始的线索。他说:“试图确定重元素的来源可能有助于我们了解星系的化学组成以及星系是如何形成的。”

(责编:张帆、戴谦)

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