• 产品名称:Nature:首次识别出中子星合并产生的重元素——
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  • 发布时间: 2019-11-13
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  一项新商讨初度出现了两颗中子星团结之后造成的重元素锶。多赢彩票这一出现是由欧洲南方天文台(ESO)的X射线发射光谱仪正在甚大千里镜(VLT)上观测到的,并发布正在10月23日的 Nature 杂志上。这项探测证明宇宙中较重的元素能够正在中子星的团结中造成,从而添补了化学元素造成之谜的缺失。

  “通过从头剖判团结后的 2017 年数据,咱们现正在确定了火球中的一种重元素——锶的特性,声明中子星的碰撞正在宇宙中创造了这种元素,”这项商讨的首席作家(lead author)、丹麦哥本哈根大学的 Darach Watson 说。正在地球上,锶自然存正在于泥土中,并凑集正在某些矿物质中。它的盐用来使烟花外露出斑斓的血色。

  “实践上,咱们念到了正在事宜产生后能够很疾就会看到锶,然而要声明这一点明白利害常贫寒的,这是由于咱们对元素周期外中较重的元素的光谱特性的明晰非凡不完善,”哥本哈根大学(University of Copenhagen)的商讨员 Jonatan Selsing说,他是这篇论文的合键作家之一。

  正在 GW170817 团结之后,ESO 的千里镜团队劈头正在很宽的波长范畴内观测千新星的爆炸。极端是 X-shooter,它拍摄了一系列从紫外线到近红外的光谱。对这些光谱的发轫剖判注明正在千新星中存正在重元素,但天文学家直到现正在才确定全体的元素。

  2017 年,正在探测到颠末地球的引力波之后,ESO 将其位于智利的千里镜(包含 VLT)瞄准了引力波的根源:名为 GW170817 的中子星团结。天文学家思疑,倘使正在中子星碰撞中确实造成了更重的元素,那么这些元素的特性就能够正在千新星(kilonovae)中检测到,千新星是这些团结后的爆炸产品。欧洲商讨职员团队愚弄 ESO 的 VLT 上的 X-shooter 光谱仪实行了这项商讨。

  欧洲的一个商讨团队利用 ESO 的甚大千里镜的 X-shooter 光谱仪,出现了一次中子星团结出现的锶的印迹。这项出现让咱们得以更好地知道重元素的开始,并对中子星的内部运作及其爆炸性团结有了更分明的领悟。

  疾中子俘获是指足够疾的中子被原子核搜捕,从而出现非凡重的元素的经过。假使很众元素是正在恒星的中心出现的,但要创制出比铁重的元素,比方锶,则须要有多量自正在中子的更高温的处境。正在自然要求下,疾中子俘获只要正在原子被多量中子轰击的特别处境中才力产生。

  早正在 20 世纪 50 年代,天文学家们就依然晓得出现这些元素的物理经过。正在接下来的几十年里,他们出现了宇宙中核统一产生的合键处所,除了一个。“这是一场长达数十年的寻找元素开始的最终阶段,”Watson 说,“咱们依然晓得出现这些元素的经过合键产生正在平时恒星、超新星爆炸或陈旧恒星的外层。然而直到比来,咱们才晓得最终未被出现的经过产生的地方,也即是疾中子俘获(rapid neutron capture)的地方,这一经过出现了元素周期外中更重的元素。”

  这幅艺术构念图涌现了两颗很小但非凡致密的中子星团结的刹那,它们产生爆炸,造成了千新星。正在前景中能够看到一个刚才天生的锶原子。图片根源:ESO/L. Calçada/M. Kornmesser

  “这是咱们初度能够直接将通过中子俘获造成的新物质与中子星团结相干起来,从而证明了中子星由中子组成,并将持久商议不息的疾中子俘获经过与这种团结相干正在沿途,”马克斯·普朗克天文学商讨所(Max Planck Institute for Astronomy)的 Camilla Juul Hansen 说,她正在这项商讨中施展了症结用意。

  科学家们现正在才刚才劈头更好地明晰中子星团结和千新星。因为对VLT的X-shooter拍摄的爆炸所出现的光谱中的这些新形象和其他丰富性的明晰有限,因而直到比来,天文学家才力识别出此中的单个元素。

  GW170817 的团结是对引力波的第五次探测,这要归功于美邦邦度科学基金会(NSF)正在美邦的激光干预仪引力波天文台(LIGO)和意大利的童贞座干预仪(Virgo)。此次团结位于 NGC 4993 星系,它是第一个也是迄今为止唯逐一个被地球上的千里镜探测到的引力波源。

  正在 LIGO、Virgo 和 VLT 的配合尽力下,咱们对中子星的内部运作及其爆炸性团结有了迄今为止最分明的领悟。

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