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摘要:两颗合并中子星的图解。这些时空中的宇宙涟漪会带走快速运行的恒星的能量,最终中子星会碰撞并合并。碰撞将是铂、铀和金等元素的来源。“KdSPE”“KdSPs”中子星碰撞将成为“一个高度放射性的火球”,英国莱斯特大学的NialTanvir说。他说,理论上是在中子星碰撞的剧烈作用下,形成亚原子粒子的较重元素被粉碎在一起。他补充说,这一观测结果表明,中子星似乎具备这些条件。
一个国际天文学家团队探测到了来自合并中子星的第一个引力波,并发现了它们是宇宙重元素的来源,包括金和铂。
这是我们一直认为我们会昨天(10月16日)的一个新闻发布会上,探测到称为引力波的宇宙涟漪的LIGO天文台执行主任大卫·雷茨说。以前就有人预言过中子星对的恒星尸体。”接下来,一场由70个天文台参与的运动向我们揭示了电磁光谱中的光辐射,其中包括7个天基天文台和地球表面的每一个大陆。
引力波是爱因斯坦广义相对论的结果,它表明重力是时空中的曲率而不是力。如果想象有任何物体(行星、恒星甚至人)在空间中移动,那么曲率就会移动,产生引力波,就像船的尾迹一样。只有真正的大质量物体,如中子星和黑洞,才能产生可探测的波。[物理学中18个最大的未解之谜]
中子星是比太阳更大质量的恒星的尸体。一颗中子星的直径只有12-15英里(约20-25公里),充满了中子,它的密度高达1立方厘米,重达100万公吨。当两颗中子星相撞时,
,理论家预言了两个结果:恒星将产生周期表上比镍和铁重的元素,并在它们向内旋转时发射引力波。这些时空中的宇宙涟漪会带走快速运行的恒星的能量,最终中子星会碰撞并合并。碰撞将是铂、铀和金等元素的来源。诀窍是在行动中捕捉到一对中子星。
美国的激光干涉引力波天文台(LIGO)和意大利的处女座干涉仪就在这里。一旦LIGO发现了引力波,天文学家就可以把他们在太空和地面上的望远镜转向那些波似乎来自的区域,并精确定位其来源。这是两颗中子星,距离地球约1.3亿光年,位于九头蛇星座的椭圆星系NGC4993中。引力波源被命名为GW170817,命名为它发生的日期(2017年8月17日)。“KdSPE”“KdSPs”中子星碰撞将成为“一个高度放射性的火球”,英国莱斯特大学的Nial Tanvir说。他领导的观测小组在引力波探测后对GW170817进行了第一次红外观测。他说,理论上是在中子星碰撞的剧烈作用下,形成亚原子粒子的较重元素被粉碎在一起。研究小组看到了中子星红外光的光谱显示出了重元素,很多物质被释放出来。
“这些被喷射出来的物质发生了什么,是不是会与星系中的其他气体混合,Tanvir说:
这一发现是弄清宇宙中重的、中子含量丰富的元素的起源以及我们在地球上发现的元素的重要一步。马萨诸塞州布兰代斯大学物理学助理教授马塞尔·索雷斯·桑托斯(Marcelle Soares Santos)说,人们一度认为超新星会产生这样的元素,但这个过程不够有效。她说,地球上重元素的比例似乎太大,无法用超新星产生的数量来解释。[七种日常事物的神秘物理学]
Soares Santos是概述GW170817的第一次光学观测的研究的主要作者。科学家阿德已经认为中子星碰撞是创造宇宙中某些重金属的好候选,但还不清楚这种碰撞发生的频率以及它们向星际空间投掷的物质数量。
哈佛天文学家Edo Berger,由Soares Santos领导的这项研究的合著者,他说,现在对后一个问题有了答案:大约16000个地球质量,是两颗中子星总质量的一小部分。”光是黄金和铂金的质量就相当于地球的10倍。”。(黄金总质量约为地球的百万分之一,其中大部分在地球的核心)。所有这些重元素都成为星际介质的一部分,最终,一小部分最终成为新行星的一部分。
伯格说,新的数据并不意味着超新星不产生重元素,只是中子星似乎至少对其中的一大部分负责。”“有了这个中子星通道,我们不必依赖超新星,”他说,
坦维尔说,元素的形成在某种意义上是一个很好理解的过程。”我们知道,如果条件合适,这种情况可能会发生。”。他补充说,这一观测结果表明,中子星似乎具备这些条件。
仍然存在一些悬而未决的问题,伯格说我们不知道这是不是一个典型的事件,或者未来其他事件是否会或多或少地产生这种材料。”。考虑到宇宙中有多少这样的双星,以及中子星抛射出的物质有多少,“看来我们可以解释铁以外的所有重元素。”这包括我们在地球上看到的重元素,在进入形成太阳系的星云之前,它的形成过程是相同的。
一旦这些元素出现在附近,它们就会合并成小行星,在地球形成时轰击地球,将它们传送给我们。这个中子星对1.3亿年前抛出的重元素可能最终也会出现在新的行星上。
科学家可以利用引力波和光来描述1.3亿光年远的物体,这意味着一种新的天文学,劳拉·卡多纳蒂说,LIGO科学合作组织的副发言人。”这就像是从看火山的黑白照片到坐在展示维苏威火山爆炸的3D IMAX电影中的过渡
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