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地球上的黃金來自哪里?科學家:或來自超新星爆發

發布日期:2019-06-22 18:03
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參考消息網6月22日報道 美媒稱,加拿大古爾弗大學的一位物理學家進行的新研究結果表明,地球上大部分重金屬是在遠離地球的恒星爆炸中噴出的。這項發現可能推翻人們對金和鉑等重金屬來自何方的認知。

據美國每日科學網站6月13日報道,物理學教授丹尼爾·西格爾說,宇宙中大約80%的重金屬很可能來自坍縮星,這是一種罕見但富含重金屬的超新星爆炸形式,由重量一般是太陽30倍的古老、巨大恒星的引力坍縮引發。

西格爾說,這一發現推翻了普遍持有的觀點,即這些元素主要來自中子星之間的碰撞或中子星與黑洞之間的碰撞。

他與哥倫比亞大學的同事合寫的論文發表在13日出版的英國《自然》周刊上。

三人利用超級計算機模擬了坍縮星的動力學。坍縮星是引力導致其內爆并形成黑洞的古老恒星。

西格爾說,根據他們的模型,快速旋轉的巨大坍縮星噴射出重金屬,這些重金屬的數量和分布與“我們在太陽系中觀察到的驚人相似”。

自然界中發現的大多數元素都是由恒星內的核反應產生的,并最終在巨大的恒星爆炸中噴出。如在地球和宇宙其他地方發現的重金屬包括金和鉑、核反應堆中使用的鈾和钚,還有電子產品等消費品中發現的釹等更奇異的化學元素。

科學家此前一直認為,這些元素主要是在中子星或黑洞的恒星碰撞中產生的,比如地球上的探測器在2017年觀測到的兩顆中子星相撞事件。這起事件成為頭條新聞。

西格爾說,具有諷刺意味的是,在他的團隊開始研究中子星相撞的物理學后,他們的模擬結果才提示坍縮星是重金屬的產房。他說:“我們對中子星相撞的研究結果讓我們相信,在一種非常不同的恒星爆炸中發生的黑洞誕生可能產生比中子星相撞更多的黃金。”

西格爾說,雖然坍縮星發生的頻率不高,但它們彌補了重金屬的產生。坍縮星還發射強烈的伽馬射線。

西格爾說:“我們看到的這些重金屬有80%應該來自坍縮星。坍縮星在超新星事件中相當罕見,甚至比中子星相撞更為罕見——但它們噴入太空的物質數量遠遠高于中子星相撞。”

目前研究小組希望看到其理論模型得到觀測結果的驗證。

西格爾說,這項研究可能為人們關于銀河系是如何形成的提供線索。

他說:“嘗試確定重金屬的來源可能有助于我們了解銀河系的化學構成和銀河系是如何形成的。這實際上可能有助于解決宇宙學中的一些大問題,因為重金屬是一個很好的示蹤物。”

2019年是門捷列夫發現化學元素周期表150周年。自那以后,科學家向元素周期表添加了更多的元素。元素周期表是世界各地科學教科書和教室的常備品。

西格爾在談到這位俄羅斯化學家時說:“我們知道了更多他不知道的元素。令人著迷和驚訝的是,經過150年對大自然基本構件的研究,我們仍不太明白宇宙是如何產生元素周期表中很大一部分元素的。”(編譯/王海昉)

本文來源:參考消息網編輯:高麗

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