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快速中子捕獲位置!中子星并合產(chǎn)生重元素鍶首次被確認(rèn)

來源：科技日?qǐng)?bào) 2019-10-28 14:29:57

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2017年，科學(xué)家首次探測到兩顆中子星并合產(chǎn)生的引力波，引發(fā)科學(xué)界一片狂歡，但故事并沒有結(jié)束!研究人員在最新一期《自然》雜志撰文稱，他們對(duì)這次并合產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新分析，首次確認(rèn)重元素鍶來自于這場并合。證實(shí)宇宙中較重的元素可以在中子星并合中產(chǎn)生。

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)24日?qǐng)?bào)道，2017年，在探測到中子星并合產(chǎn)生的引力波后，歐洲南方天文臺(tái)將包括甚大望遠(yuǎn)鏡(VLT)在內(nèi)的多個(gè)望遠(yuǎn)鏡指向了震源：名為“GW170817”的中子星并合事件。天文學(xué)家們懷疑，如果在中子星碰撞中確實(shí)形成了更重的元素，這些元素的“蛛絲馬跡”會(huì)在并合產(chǎn)生的爆炸殘骸——巨新星內(nèi)“現(xiàn)形”?，F(xiàn)在，他們借助VLT上的X-shooter光譜儀首次證實(shí)了這一點(diǎn)。

自上世紀(jì)50年代以來，天文學(xué)家一直在研究制造元素的物理過程。幾十年內(nèi)，除了“漏網(wǎng)之魚”鍶之外，他們發(fā)現(xiàn)了每個(gè)主要放射性元素在太空中形成的位置：普通恒星、超新星爆發(fā)、古老恒星的外層等，但一直未曾發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造出更重元素的過程——快速中子捕獲的發(fā)生位置。

在快速中子捕獲過程中，原子核足夠快地捕獲中子，使極重元素被制造出來。盡管許多元素是在恒星的內(nèi)核產(chǎn)生的，但要制造出比鐵更重的元素(比如鍶)，則需要擁有更多自由中子的更高溫環(huán)境。快速中子捕獲僅在原子被大量中子轟擊的極端環(huán)境中發(fā)生。

研究主要作者、丹麥哥本哈根大學(xué)的達(dá)拉赫·沃森說：“通過重新分析2017年合并后的數(shù)據(jù)，我們確定了鍶的特征，證明了中子星并合在宇宙中創(chuàng)造了這一元素。”在地球上，鍶存在于土壤中，并集中于某些礦物質(zhì)中，鍶鹽可使煙花呈現(xiàn)出絢爛的紅色。

馬克斯·普朗克天文學(xué)研究所的卡米拉·朱爾·漢森表示：“這是我們首次將通過中子捕獲形成的新物質(zhì)與中子星并合直接聯(lián)系在一起，證實(shí)了中子星由中子構(gòu)成，并將快速中子捕獲過程與這種并合聯(lián)系在一起。”

GW170817事件是對(duì)引力波的第五次證明，“幕后功臣”是美國的激光干涉儀引力波天文臺(tái)(LIGO)和意大利的“室女座”引力波干涉儀。這次并合發(fā)生于星系NGC 4993中，是迄今唯一一個(gè)被地球上的望遠(yuǎn)鏡探測到的引力波源。

研究人員稱，最新研究表明，借助LIGO、“室女座”和VLT，我們對(duì)中子星的內(nèi)部運(yùn)作及其爆炸性并合有最清晰的了解。

關(guān)鍵詞：快速中子中子星重元素鍶