【天體物理】黃金來自黑洞? 新研究發掘重元素源頭

理財智慧 18:16 2021/11/17

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據外媒報道,發表在《皇家天文學會月報》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)的新論文表示,金、銀和鈾等重元素的產生需要特定的能量條件,例如超新星爆炸或中子星之間的碰撞。宇宙可能有比我們想像的更多的鍛造重元素的方法。由兩顆中子星對撞產生的、帶有特定質量吸積盤的黑洞,產生了宇宙內大量的重元素,包括黃金。

地球上的重元素都不是地球原有的,而是宇宙空間內各種事件產生的,例如恆星的爆炸、中子星的合併等,但是對於具體的生成過程並不明確。新研究從理論上探明了這一過程的部分情況:由兩顆中子星對撞產生的黑洞,如果其周圍的吸積盤質量不大也不小,正好介於太陽的0.01倍~0.1倍之間,這樣的吸積盤就是產生重元素的理想環境。研究者認為,宇宙中很大一部分重元素應該就在這類吸積盤內產生。

早在2017年,科學家從探測的引力波信號中,初次發現兩顆中子星對撞也會變成黑洞。中子星是某些恆星爆炸後剩下的殘骸,研究人員猜測黑洞周圍的吸積盤,是產生重元素的關鍵所在。吸積盤是環繞在黑洞周圍的一圈高溫、高密度物質。

研究負責人鮑斯溫(Andreas Bauswein)指:「現時的數據還不充足。需等待新一代設備反質子與離子研究裝置(Facility for Antiproton and Ion Research,FAIR)建成後,將能夠進行精確的測量。到時候把理論模型、實驗和天文觀測數據全部結合起來,相信未來幾年我們就能證實中子星對撞後觸發R-過程(產生重元素)的理論。」

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責任編輯:龍紀瑩

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