银河系深处藏着“地球没有”的秘密

2023-12-17 | 来源: 煎蛋网 | 转到微信 | 有0人参与评论 | 字体: 放大缩小 | 收藏 | 打印

银河系中42颗古老恒星的分析揭示了宇宙中首次出现的核裂变迹象，暗示着存在比地球上任何自然形成元素都重的元素。

你珠宝上的银和金也许来自一颗巨大的古老恒星，它分裂出比地球上自然形成的任何元素都重的元素，这项新的研究表明。这项研究提供了第一个令人信服的证据，证明核裂变发生在超大质量恒星的核心。

比铁重的元素被认为诞生于宇宙中最剧烈的爆炸中，比如中子星灾难性合并。这些超高密度残骸(由曾经巨大的恒星坍塌而成)的聚合会在不到一秒钟的时间内创造出充满中子的超重原子核。瞬间，拥挤的原子核似乎经历了内部变化，并形成了银和金等元素。

现在，对散落在银河系晕轮的42颗非常古老恒星的化学成分进行分析，首次揭示了核裂变——原子分裂并释放大量能量的过程——在形成这些重元素中所扮演的角色。研究团队在一个团队中发现了元素之间的一致模式，并发现它们很可能是核裂变的产物。

“这个过程在一秒钟内创造了元素周期表上的所有元素，”该研究的共同作者，新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的理论物理学家 Matthew Mumpower 说，“这太令人难以置信了。”

这一发现表明，自然界可能会在再次分解之前，锻造原子质量超过 260 的元素，比元素周期表末尾的元素还要重。尽管恒星演化模拟已经暗示这种重型核裂变可能会发生，但这项新的研究标志着该过程的第一个“直接证据”，该研究的 lead study 作者、北卡罗来纳州立大学的物理学家和天文学家 Ian Roederer 表示。

（示意图）

银河系现神秘结构数百丝线指黑洞

马斯克谈外星人：人可能是银河系唯一有意识物种

新发现：银河系最大的恒星黑洞

恒星中的模式

这项研究于 12 月 7 日发表在《Science》杂志上，注意到这些古老恒星中发现的元素之间存在正相关，其中大部分恒星与太阳一样大，据信是在大爆炸后的前 50 亿年，即超过 90 亿年前形成的。分析显示，这些恒星中较轻元素，例如铑、银和钯(元素周期表上原子质量为 45 到 47)以及较重元素，例如铕、铒和其他原子质量在 60 年代的元素都更加丰富。

Mumpower说，这 42 颗表现出这种模式的银河系恒星“根本没有相互交流”。“它们唯一能够遵循完全相同趋势的方式是，如果在每个不同的恒星中都发生着相同的过程。”

如果没有核裂变——将原子核分裂成两半，其中一半比另一半重——这些元素必须单独产生。研究的共同作者、加拿大 Tri-University Meson Facility 的研究科学家 Nicole Vassh 表示，如果是这种情况，它将导致不同恒星之间元素比率显着不同，而不是团队检测到的持续相关性。

Vassh 在一封电子邮件中告诉《Live Science》：“因此，核裂变可以很容易地解释为什么这些元素的相对量会保持一致，因为它们总是以相同的方式共生。”

“重要的是要认识到，这里预测存在的裂变物质从未在地球上产生过，”她补充道。

其他天文学家也同意团队对这些元素数据的解释。

丹麦哥本哈根大学的天体物理学家 Darach Jafar Watson 没有参与这项新研究，他告诉《化工与工程新闻》：“这种相关性非常明显。我想不出其他解释，虽然它不是结论性的，但它似乎是一个可能性高的合理解释。”