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地球上的黄金来自哪里?科学家:或来自超新星爆发

2019年06月22日 10:07   来源:参考消息网   参与互动参与互动
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  参考消息网6月22日报道 美媒称,加拿大古尔弗大学的一位物理学家进行的新研究结果表明,地球上大部分重金属是在远离地球的恒星爆炸中喷出的。这项发现可能推翻人们对金和铂等重金属来自何方的认知。

  据美国每日科学网站6月13日报道,物理学教授丹尼尔·西格尔说,宇宙中大约80%的重金属很可能来自坍缩星,这是一种罕见但富含重金属的超新星爆炸形式,由重量一般是太阳30倍的古老、巨大恒星的引力坍缩引发。

  西格尔说,这一发现推翻了普遍持有的观点,即这些元素主要来自中子星之间的碰撞或中子星与黑洞之间的碰撞。

  他与哥伦比亚大学的同事合写的论文发表在13日出版的英国《自然》周刊上。

  三人利用超级计算机模拟了坍缩星的动力学。坍缩星是引力导致其内爆并形成黑洞的古老恒星。

  西格尔说,根据他们的模型,快速旋转的巨大坍缩星喷射出重金属,这些重金属的数量和分布与“我们在太阳系中观察到的惊人相似”。

  自然界中发现的大多数元素都是由恒星内的核反应产生的,并最终在巨大的恒星爆炸中喷出。如在地球和宇宙其他地方发现的重金属包括金和铂、核反应堆中使用的铀和钚,还有电子产品等消费品中发现的钕等更奇异的化学元素。

  科学家此前一直认为,这些元素主要是在中子星或黑洞的恒星碰撞中产生的,比如地球上的探测器在2017年观测到的两颗中子星相撞事件。这起事件成为头条新闻。

  西格尔说,具有讽刺意味的是,在他的团队开始研究中子星相撞的物理学后,他们的模拟结果才提示坍缩星是重金属的产房。他说:“我们对中子星相撞的研究结果让我们相信,在一种非常不同的恒星爆炸中发生的黑洞诞生可能产生比中子星相撞更多的黄金。”

  西格尔说,虽然坍缩星发生的频率不高,但它们弥补了重金属的产生。坍缩星还发射强烈的伽马射线。

  西格尔说:“我们看到的这些重金属有80%应该来自坍缩星。坍缩星在超新星事件中相当罕见,甚至比中子星相撞更为罕见——但它们喷入太空的物质数量远远高于中子星相撞。”

  目前研究小组希望看到其理论模型得到观测结果的验证。

  西格尔说,这项研究可能为人们关于银河系是如何形成的提供线索。

  他说:“尝试确定重金属的来源可能有助于我们了解银河系的化学构成和银河系是如何形成的。这实际上可能有助于解决宇宙学中的一些大问题,因为重金属是一个很好的示踪物。”

  2019年是门捷列夫发现化学元素周期表150周年。自那以后,科学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学教科书和教室的常备品。

  西格尔在谈到这位俄罗斯化学家时说:“我们知道了更多他不知道的元素。令人着迷和惊讶的是,经过150年对大自然基本构件的研究,我们仍不太明白宇宙是如何产生元素周期表中很大一部分元素的。”(编译/王海昉)

【责任编辑:史词】
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