科學家認為已經發現古老的中子星撞擊,為我們的太陽系提供了金礦

在這次NASA模擬中,兩顆中子星相互撕裂形成一個黑洞。 新的研究表明,像這樣的恆星碰撞在大約46億年前發生在我們的太陽系附近,給我們的宇宙鄰居帶來了許多對生命至關重要的重要元素。

科學家認為已經發現古老的中子星撞擊,為我們的太陽系提供了金礦

圖片來源:美國航天局

兩位天文學家認為他們已經確定了古老的恆星碰撞,這種碰撞給我們的太陽系提供了寶貴的黃金和白金 - 其中一些,無論如何。

在5月1日發表在“自然”雜誌上的一項新研究中,二人組在一顆非常古老的隕石中分析了放射性同位素殘留物或具有不同中子數的分子的殘留物。然後,他們將這些值與中子星合併的計算機模擬產生的同位素比率進行了比較 - 災難性的恆星碰撞可以在時空結構中引起漣漪。

研究人員發現,在我們的太陽系形成並距離我們1000光年之前大約1億年開始的單箇中子星碰撞可能為我們的宇宙鄰域提供了許多比鐵更重的元素,鐵有26個質子。這包括我們早期太陽系中大約70%的cur原子和40%的鈈原子,以及數百萬磅的貴金屬,如金和鉑。研究人員發現,總的來說,這次古老的恆星撞擊可能使我們的太陽系佔其所有重元素的0.3% - 而且我們每天都帶著它們中的一些。

“在我們每個人中,我們都會發現這些元素的睫毛價值,主要是碘的形式,這對生命至關重要,”主要研究作者,佛羅里達大學的天體物理學家伊姆雷巴託斯在一份聲明中說。

他補充說,如果你戴著金色或鉑金結婚戒指,你也會穿著一些爆炸性的宇宙過去。 “大約10毫克[0.00035盎司]它可能在46億年前形成,”巴託斯說。

其中有金色的星星

一個明星如何製作結婚戒指?它需要史詩般的宇宙爆炸(以及幾十億年的耐心)。

鈈,金,鉑等重鐵元素是在快中子俘獲(也稱為r-過程)的過程中產生的,其中原子核在核有時間之前迅速上升到一堆自由中子。放射性衰變。這個過程只發生在宇宙最極端的事件中 - 在稱為超新星或碰撞中子星的恆星爆炸中 - 但科學家們不同意這兩種現象中的哪一個主要負責宇宙中重元素的產生。

在他們的新研究中,Bartos和他的同事Szabolcs Marka(紐約哥倫比亞大學)提出了一個論據,認為中子星是太陽系中重要元素的主要來源。為此,他們將古代隕石中保存的放射性元素與銀河系周圍時空中不同點的中子星合併的數值模擬進行了比較。

“流星中含有由中子星合併產生的放射性同位素殘餘,”巴託斯在一封電子郵件中告訴Live Science。 “雖然它們很久以前就會腐爛,但它們可以用來重建太陽系形成時原始放射性同位素的數量。”

所討論的隕石含有鈈,鈾和cur原子的衰變同位素,2016年在“科學進展”雜誌上的一項研究的作者用它來估算早期太陽系中存在的這些元素的含量。 Bartos和Marka將這些值插入到計算機模型中,以確定用這些元素的正確數量填充太陽系需要多少中子星合併。

一場偶然的災難

事實證明,如果它發生在我們的太陽系附近 - 一箇中子星合併將會發揮作用 - 在1000光年內,或者說銀河系直徑的1%左右。

研究人員寫道,中子星合併被認為在我們的銀河系中非常罕見,每百萬年只發生幾次。另一方面,超新星更常見;根據歐洲航天局2006年的一項研究,每50年左右,一顆巨大的恆星在我們的銀河系爆發。

巴託斯和馬卡總結說,超新星的速率太高,不足以說明在早期太陽系流星中觀測到的重元素水平,並將它們排除為這些元素的可能來源。然而,附近的一顆中子星合併完全適合這個故事。

根據巴託斯的說法,這些結果“揭示了爆炸性事件”,這些事件使我們的太陽系成為現實。


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