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中子星并合是什么 一次甩出300个地球重的黄金

更新时间:2021-02-23

  当一个恒星走向寿命止境,经过引力坍缩发生超新星爆炸,依据质量的不同,内核可能被紧缩成白矮星、中子星或黑洞。中子星几乎完整由中子构成,是目前已知的最小、致密的恒星。中子和质子一样,都是组成原子的粒子,但呈电中性,比质子略大。

  原题目:刷屏的中子星并合是什么?一次甩出重达300个地球的黄金

  宇宙早期只有氢、氦等氢元素,一颗恒星的运气就从这里开始,59777蓝月亮水。在恒星随后的演变过程中,跟着核聚变反映,质子数更高的重元素得以天生。然而,宇宙自然的核聚变,最重只能发生到包括26个质子的铁元素。这是由于,铁元素的核子联合能达到了一个高峰,把其中的质子和中子拆开,须要极高的能量,恒心内部这个“炼金炉”,并不能满意。

  这个越来越红的光点,就来自“光学对应体”:Li-Paczynski macronova(巨新星)。

  这或者比我们找到金子的起源更为重要。

  宇宙需要一个更大、更热的炼金炉。

  北京时光10月16日22时,全球各大天文台一起刷屏。被“重磅预警”吊足了胃口的读者,发现并不是找到了外星人的存在,而是“双中子星并合产生的引力波,及其光学对应体”。中子星是什么?引力波是什么?光学对应体又是什么?最重要的是,这和日常生活有什么关联?

  从此,人类对浩瀚宇宙的感知方法,从单纯的“看”之外,又增加了一种,可彼此印证。科学家们称之为,“多信使天文学”时期。

  1933年,人类发明了中子。次年,美国物理学家沃尔特·巴德(Walter Baade)跟瑞士弗里茨·兹威基(Fritz Zwicky)提出了中子星的假设。

  科学家们一度以为,恒星寿命末期的超新星爆炸,足够供给这种能量。然而,这个假设逐步被后续的发现击破。

  中国贵州“天眼”射电望远镜近日胜利捕捉到了脉冲星信号,标记着中国进入脉冲星观测俱乐部。

  超铁元素就出生在此时。双中子星并合过程中,不断甩出一些中子星碎块——大部门是中子,少数是质子。

  2010年,普林斯顿大学的Metzger与协作者发现该现象的亮度能到达新星的1000倍左右,因此也被称为“千新星”。

  LIGO过去4次探测到的引力波,均由黑洞触发。黑洞接收光芒,堪称“听到看不着”。这次,LIGO在辨认出比黑洞品质小得多的天体——中子星触发的引力波信号后,寰球70多架望远镜纷纭指向1.3亿光年外的NGC 4993星系,观看“焰火”。

  中子星的密度有多大?茶匙重达10亿吨

  中子星的半径广泛在10公里左右,质量却可超过两个太阳。一茶匙中子星物资就重达10亿吨。

  这次为中子星并合形成重元素提供主要佐证的,就是并合后的光点色彩由蓝变红,与实践模型猜测相吻合。

  而引力波是由质量引发的时空扭曲,被人形象地比方为“时空的涟漪”。当我们设想一件有质量的物体落入水面,就会产生一系列振动传布看来。我们的宇宙也如水面个别,整体安静,暗流汹涌,质量的扰动会触发引力波,散布开来。中子星并合事件,就能产生较为强烈的引力波。

义务编纂:时鑫

  除了可见光和红外线外,中子星并合时形成的吸积盘会在旋转轴处形成伽马短暴,该信号在引力波到达地球2秒钟之后也被观测到。在其后数周内,这场大并合仍会持续发出其余频段的光,包含X射线、紫外线、可见光、红外线以及射电波等,是“宇宙焰火”漫长的余晖。

  并合:稍纵即逝,金银迸溅

  久长以来,科学家们都无奈肯定宇宙中的金、铂、铀等重元素从何而来。

  在从前多少年间,天文物理学家们开端构成主流意识:中子星并合是最有压服力的机制。

  引力波是爱因斯坦狭义绝对论中的重要推论,然而,因宇宙中传到地球的引力波过于幽微,爱因斯坦自己也想不到探测的方式。这个“时空的涟漪”,最终在2015年由LIGO团队实现。

  宇宙中的金子,从何而来?

  本来,前面提到的可见光、红外线、紫外线、X射线、伽玛射线等,都是电磁波,是由光子承载的光学信号。长期以来,这简直是科学家们用于感知宇宙的独一一扇窗口。

  该景象由1998年首次预言的中国天文学家、北京大学教学李破新及其已故的配合者Bodhan Paczynski命名。

  “宇宙焰火”的余晖

  据估量,中子星的一次碰撞,可能形成足有300个地球那么重的黄金。这些 “宇宙焰火”的余烬,被撒入广袤无垠的宇宙,其中一局部在46亿年前与地球凝为一体。它们又被开采锻铸,成为人类手中的金币,项上的首饰……

  回到事件的开头。在这场“炼金”的“宇宙焰火”中,引力波表演了怎么的角色呢?

10月16日,在位于南京市的中科院紫金山地理台举办的消息宣布会现场,中科院紫金山天文台工作职员展现2017年8月18日南极巡天千里镜AST3-2观测窗口期观测引力波光学对应体模仿演示图片。新华社 图

  假如必定要说和咱们的日常生涯最严密的接洽——那就是,迷信家们这次证明了,中子星并合,是宇宙中比铁还重的元素的来源,比方我们熟习的金子。换句话说,中子星并合,是宇宙的大型炼金炉!

  两颗中子星缭绕独特的核心旋转,就形成了个双中子星体系。它们在旋转进程中会直开释引力波,导致系统的能量下降,轨道缩小,并终极撞在一起,发生并合。科学家们当初还不断定并合后的状态,很可能是一个黑洞。

  1967年,24岁的剑桥大学女研讨生乔斯林·贝尔(Bell)从射电望远镜中发现了些有法则的脉冲信号。这类新的天体后来被命名为脉冲星,实在,它们实质上是高速旋转的中子星,在旋转过程中周期性地发射出电磁波。

  在碰撞产生的一秒钟内,这些中子星碎块扩散到数十公里开外,形成一团与太阳密度相称的云。在这个“炼金炉”中,中子和质子们相互俘获,形成大批富含中子的不稳固的同位素。中子会敏捷衰变为质子,造成金等重元素。



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