观测表明碰撞产生了重金属元素。
死亡的恒星成了非常好的炼金师。
由哈勃空间望远镜所拍摄的照片表明金元素可能来自于中子星的剧烈碰撞,与此同时,也产生了铅、铂、铀等其他重金属元素。
这次星际碰撞是由美国航天局雨燕卫星在2013年6月3日观测到的,它探测到一个距离地球39亿光年远的伽马射线冲击波。天体物理学家认为它是一个由两颗中子星碰撞所产生的0.2秒能量脉冲波,在大质量恒星爆发后,剩下了高密度富中子的内核。
哈佛-史密松天体物理中心(位于美国麻省)的科学家埃多·贝尔热说,在探测到脉冲波九天后,由哈勃望远镜拍摄的照片表明该爆炸产生的重元素的含量约为太阳质量的1%,其中包括几倍于月球质量的金元素。他还假定了这种碰撞所产生的金元素的总量,并且假设这类碰撞所发生的频率约为每1万到10万年一次,那么这样的碰撞将足以生成宇宙中全部的金元素。
图片权利和来源(IMAGE CREDIT):Dana Berry/Skyworks Digital,Inc.
新的观测表明中子星碰撞(图为艺术想象的中子星碰撞)可能是金和其他重金属的来源
贝尔热的研究团队于2013年6月17日将这个发现上传到arXiv.org网站上。
在20世纪70年代,詹姆斯·拉蒂默(James Lattimer,现就职于纽约州大学石溪分校)和他的同事们提出了中子星碰撞能制造重元素的概念。在那个时期,中子星的观测很少,而且计算机的运算速度也很缓慢。拉蒂默说:“模型计算是相当粗糙的,我认为研究者并不太认同模型计算的结果。”
然而,大多数天体物理学家认为,比铁重的元素不是通过恒星内部的核聚变反应产生,而是来自于大质量恒星碰撞产生的超新星爆发。贝尔热说,但是计算机模拟还是花费了非常多的时间才证明了这个过程的可能性。
尽管拉蒂默说这次的发现基本上符合中子星理论,但他并不排除其他解释的可能性。哈勃望远镜照片上所显示的红外辐射爆发被贝尔热团队认为是重金属放射性元素衰变所释放的辐射特征。但是拉蒂默说,贝尔热团队还不能排除这些红外辐射是否来自于伽马射线的爆发本身。