中子星碰撞鋪就了一片“黃金原野”
出于很多歷史和現(xiàn)實(shí)的原因,人們十分重視黃金的經(jīng)濟(jì)和物用價(jià)值,貨幣金融體系有過黃金本位制,黃金質(zhì)地光彩奪目,美輪美奐,黃金飾品有實(shí)用價(jià)值,黃金儲(chǔ)量有稀缺性等,黃金是地球上的稀有的物品,在浩渺無際的宇宙中,黃金也是較為稀少的物質(zhì)。黃金與碳和鐵不同,從恒星的“元素工廠”制造了碳和鐵,但沒有鍛造出黃金。黃金是在一系列災(zāi)難性的天文事件中產(chǎn)生的,金光燦爛的黃金與宇宙中爆炸威力巨大的天體事件密不可分,天文學(xué)家最近接收了一次短促的伽瑪射線暴(GRB)信號(hào)。
死亡的大質(zhì)量恒星將會(huì)發(fā)生超新星暴,留下了恒星的核心球,超新星暴留下的核心球可能會(huì)繼續(xù)塌縮,進(jìn)而形成一個(gè)超強(qiáng)引力的黑洞,宇宙“霸王龍”的黑洞將會(huì)吞噬周圍的巨量物質(zhì),當(dāng)黑洞不能迅速地消化從周圍涌入的物質(zhì)時(shí),它將向外噴發(fā)物質(zhì)粒子,黑洞噴發(fā)是宇宙中威力無比的能量釋放,也是伽瑪射線暴的能量之源,。科學(xué)家觀測(cè)和記錄了最近一次的伽瑪射線暴(GRB),它是由兩顆中子星的碰撞觸發(fā)的,壯觀的伽瑪射線暴以閃射形式延續(xù)了幾天的時(shí)間,大量的重元素通過伽瑪射線暴噴涌出來,潛在的物質(zhì)元素變成了現(xiàn)實(shí)物質(zhì),其中的物質(zhì)包含了黃金。

位于馬賽諸塞州坎布里奇市的哈佛-斯密森尼天體物理學(xué)中心的埃多·伯杰研究員近日參加了一場(chǎng)新聞發(fā)布會(huì),他在發(fā)布會(huì)的現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)解釋了一個(gè)雙中子星的碰撞與合并事件,兩顆中子星在碰撞過程中噴發(fā)了伽瑪射線束,大約有相當(dāng)于月球質(zhì)量10倍的黃金隨之向外噴發(fā),兩顆中子星的碰撞與合并事件為太空派發(fā)了“黃金紅利”,噴發(fā)的黃金數(shù)量令人驚嘆不已,人們可以想象一個(gè)“黃金雨”般光彩而盛大的場(chǎng)面。
伽瑪射線暴屬于高能量光束的急速閃射,通過極端方式展示了事件的爆發(fā),它是人們已知的威力最大的天體爆發(fā)事件,人們觀測(cè)到的大多數(shù)伽瑪射線暴都發(fā)生在遙遠(yuǎn)的太空,爆發(fā)地點(diǎn)距離我們的地球通常有數(shù)十億光年。伯杰和同事觀測(cè)的伽瑪暴GRB130603B與地球的距離為39億光年,這是迄今為止距離地球最近的一次伽瑪射線暴。有兩種類型的伽瑪暴,一種是持續(xù)時(shí)間長的,一種是持續(xù)時(shí)間短的,持續(xù)時(shí)間的長短取決于伽瑪暴的特性。通過斯威夫特衛(wèi)星天文臺(tái)發(fā)現(xiàn)了伽瑪暴GRB130603BNASA,6月3日,天文學(xué)家記錄了十分之二秒的持續(xù)時(shí)間,這一伽瑪暴事件幾乎在一瞬間就消失得無影無蹤。

GRB130603B持續(xù)的時(shí)間異常短暫,顯現(xiàn)了紅外線為主的光波衰減過程,它的亮度以及其它特征與典型的伽瑪暴“余暉”有所不同,高速噴射的粒子在伽瑪射線爆發(fā)的過程中猛烈沖擊了周圍的太空環(huán)境,在廣闊太空創(chuàng)造了一幅“余輝”的壯麗景色。GRB130603B噴射的粒子好像某種外來的放射性元素,通過含有豐富中子的離子束噴發(fā)出來,從雙中子星的碰撞事件產(chǎn)生了放射性元素,隨后的放射性元素發(fā)生了衰變過程,科學(xué)小組觀測(cè)到了由紅外線主導(dǎo)的閃射,他們一直在尋找確鑿的證據(jù),以此證明在短促的伽瑪暴與中子星的相互碰撞存在關(guān)聯(lián)性,GRB130603B出現(xiàn)了放射性的閃射,這是科學(xué)小組想要尋找的證據(jù)。
科學(xué)小組經(jīng)過觀測(cè)和計(jì)算發(fā)現(xiàn),從GRB130603B事件噴發(fā)的物質(zhì)和能量相當(dāng)于太陽質(zhì)量的大約百分之一,其中的重金屬物質(zhì)包含了黃金,計(jì)算了在單一而短促的伽瑪射線暴中噴出的黃金數(shù)量,統(tǒng)計(jì)出在整個(gè)宇宙年齡段出現(xiàn)的伽瑪暴次數(shù),科學(xué)小組就可以計(jì)算出宇宙的“黃金工廠”所生產(chǎn)的黃金總量,他們?cè)谀壳暗目茖W(xué)水平上有辦法計(jì)算出宇宙的“黃金產(chǎn)量”。宇宙學(xué)家卡爾·薩根有一個(gè)正確的初步判斷,即:超新星的爆發(fā)不僅創(chuàng)造了構(gòu)成人的身體的物質(zhì),而且這種死亡恒星的強(qiáng)烈爆發(fā)制造了有裝飾性和經(jīng)濟(jì)性價(jià)值的黃金物品?!短祗w物理學(xué)雜志通訊》刊載了科學(xué)小組的觀測(cè)和計(jì)算成果,小組成員有埃多·伯杰、文海峰、賴安·邱洛克,自然界的黃金最初來源于雙中子星的碰撞與合并。

(編譯:2021-7-21)
https://weibo.com/u/6320497409