【「科学有话说」科学家找到了可能导致太阳系钚的中子星碰撞|世界各地的天文台】_傻大方

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世界各地的天文台观察到发生在一对稠密的物体之间的高能碰撞，每一个物体都比太阳略大，但也仅仅一座城市那么大。一个相似的碰撞离我们很近可能导致太阳系产生一部分最重元素，并且科学家认为他们能知道发生时间。
「科学有话说」科学家找到了可能导致太阳系钚的中子星碰撞
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（图为钚元素）
现在科学家认为这些二元中子星合并是宇宙中比铁重元素的重要来源。这些元素很稀有，但也是一类对人类极重要的元素。运用测量古代陨石中的残存物质，一组研究人员反向推导去定位其中一部分二元中子星合并的产生。
【「科学有话说」科学家找到了可能导致太阳系钚的中子星碰撞】
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首先，研究人员出发去探讨他们所感兴趣是由中子星合并产生还是由超新星产生的主要为锔和钚的元素。超新星是恒星处于相对频繁的爆炸过程而出现的，然而根据发表在《自然》杂志上的论文看来，中子星只会在我们的银河系中经历很多次甚至百万年才能合并。这意味着，如果你回首过去，这些元素的丰度会到达尖峰如果他们是由中子星产生的，或者由超新星产生并保持了相对恒定。
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锔和钚是放射性元素，并会衰变为更稳定元素。当最早的陨石形成时，他们捕获了部分衰变为更稳定的元素。这些陨石中衰变产物的相对丰度让科学家回溯并确定当初始元素形成时陨石的大概年龄。
当巴托斯和哥伦比亚大学教授萨尔博.克斯马尔卡对于之前从这些陨石上收集的数据进行计算，他们发现这些元素到达尖峰丰度的时间大概是太阳系形成的8000万年前，即我们现在所处的地方还只是一团气体和尘埃。这是推断出的单一事件，可能是中子星一千光年前合并产生在太阳系的最大份额的锔和预计三分之一的钚。这只占太阳系快过程元素总数的一小部分，但是“在银河的历史中有着许多中子星合并。 ”巴托斯说道。
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（图为两颗中子星在太阳系附近碰撞）
这是一项很酷的研究。 “‘这些元素’只是宇宙百分之一的一小部分，但是他们在很多方面都对我们很有用， ”哥伦比亚大学教授及天文学家大卫.赫尔芬德这样告诉吉兹莫多， “仅仅知道他们来自哪里就能帮助我们在宇宙中体会多一点家的感觉。 ”
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需要注意的是这些结果是基于间接测量建模的，而且我们对于中子星碰撞的知识和快过程仅来自于一次实验观测。虽然不太看可能，但也许另一种甚至更混乱的高能事件产生了这些元素。巴托斯对吉兹莫多说下一步是测量更多有着未知衰变的元素，创建更好的模拟，并且不可少的，去观察更多中子星碰撞。幸运的是，激光干涉引力波观测台和室女座引力波天文台都已升级并且开始删除来自碰撞黑洞的或者也许是更多的中子星的信号。
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巴托斯很好奇这些结果是如何把这么多不同的领域结合起来的，从地球科学到天体物理再到化学。 “在这项工作中，通过连接各领域，我们希望开始更大的努力来共同使用这些信息。 ”
相关知识
中子星（英语：neutronstar），是恒星演化到末期，经由引力坍缩发生超新星爆炸之后，可能成为的少数终点之一。恒星在核心的氢、氦、碳等元素于核聚变反应中耗尽，当它们最终转变成铁元素时便无法从核聚变中获得能量。失去热辐射压力支撑的外围物质受重力牵引会急速向核心坠落，有可能导致外壳的动能转化为热能向外爆发产生超新星爆炸，或者根据恒星质量的不同，恒星的内部区域被压缩成白矮星、中子星或黑洞。
作者:RyanF.Mandelbaum
FY:濯古桓桓
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