宇宙中贵金属的来源,将通过目前监测到的中子星碰撞找到线索

全球天文学家小组已经探测到两颗中子星碰撞产生的明亮火花,从而揭露了先前未知的宇宙重元素的起源。

中子星对暗物质的碰撞意味着什么?

8月17日,操作激光干涉仪重力波天文台的科学家们探测到了另一轮重力波。研究人员之前已经见过四次这样的涟漪,但是这次最新的观测不同于其他观测:天文学家不仅听到了古代碰撞的声音,还看到了一道闪光。

“想象引力波就像雷声。哈佛-史密森天体物理中心的研究人员菲利普·考伯斯韦特在一份新闻稿中说:“我们以前听过这种雷声,但这也是我们第一次能够看到随之而来的闪电。”

1916年爱因斯坦预测,2015年科学家首次发现,时空结构中的这些扭曲来自于天体的剧烈运动或碰撞。但是科学家们还没有确定造成这些畸变的物体。9月,研究人员宣布,他们正在通过美国两个天文台和欧洲处女座天文台之间的三角测量来缩小波源的范围。

即便如此,到目前为止,研究人员在碰撞发生的情况下仍被蒙在鼓里,这次的声音是不同的。

在这次最新的重力波探测声之后,美国宇航局的费米太空望远镜立即记录到了伽马射线的闪烁。因此,研究人员开始向世界各地的合作者发出令人兴奋的机会的警报;也许他们可以想象碰撞。

在智利操作望远镜的研究生查理·基尔帕特里克是第一个发现它的人:NGC 4993星系旁边的一个微小的光斑,距离地球约1亿3千万光年。在每个大陆(包括南极洲)操作70个望远镜的团队都训练了他们在天空这一区域的视线,在从X射线到无线电波的一系列波长范围内仔细观察它,以寻找这些宇宙波纹的来源。

根据他们的观测,科学家们认为这种最新的波浪来自两颗中子星的暴力合并,这两颗中子星是大质量恒星经历超新星后致密、濒临死亡的残骸。科学家间接观察到碰撞产生的碎片以如此快的速度运动,以至于模型表明,只有两个天体相撞,它们才能实现。根据天文学家对它们星系的分析,这两颗现在著名的中子星很可能形成于110亿年前,从那时起,它们就一直缓慢地向对方漂移。

西北大学天体物理学跨学科探索与研究中心的主任、LIGO科学合作组织的领导者维姬·卡洛格拉说:“这是我们第一次听到两颗中子星的死亡螺旋,也第一次看到它们合并后的烟花。”

碰撞中的光显示了更有趣的线索。长期以来,研究人员一直推测,宇宙中较重的元素,如金或铂,是由中子星合并产生的爆炸或千诺瓦引起的。天文学家在观测来自NGC 4993的光时,看到了由千诺瓦冷却成重元素的物质产生的辐射的有力证据。研究人员称,一颗千诺瓦就能产生相当于整个地球的这些稀有元素。

这一检测的初步结果发表在今天的《物理评论快报》上,在不久的将来还会有更多的研究。

参与这项探测的天文学家为所谓的“多信使”天文学或利用引力波和旧式光来研究天空中的相同事件和物体,看到了光明、明朗的未来。正如处女座发言人乔·范·登·布兰德在记者招待会上所说:“我认为,如果我们全神贯注,如果我们全神贯注,我们就能实现人类所能实现的目标。