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地球上的黃金有可能由中子星的碰撞產(chǎn)生
諾克斯堡礦，現(xiàn)今阿拉斯加境內(nèi)最大的，正在發(fā)掘的黃金礦。基于對太空的觀測，有說法認為地球上的黃金來自于罕見的中子星碰撞。 金，原子序數(shù)79，元素符號AU。人們鐘愛的這種貴金屬可能起源于外太空的一場極其罕見且狂暴的爆炸。顯然這種貴金屬源于一聲巨響。 多年來科學家已經(jīng)建立了理論，認為元素周期表中的像金，鉑，鉛和鈾這樣的重元素起源于超新星爆炸。但是六月份的一個天文觀測表明這些元素來自于更加奇異的事件：被稱為“中子星”的超高密度天體間碰撞。
脈沖星PSR B1509-58的輻射，一個快速旋轉(zhuǎn)的中子星，使得周邊氣體X射線發(fā)光（金色，來自錢德拉）并且照亮星云的其他部分，這里以紅外線可見（藍色與紅色，來自WISE）。 一直以來，我們都認為地球上的元素起源于彗星。舉個例子，我們體內(nèi)的碳元素和氧元素來源于恒星內(nèi)部，它們在恒星的高溫高壓下形成。之后超新星爆炸，它們被噴到宇宙中。這的確對，正如已故的天文學家卡爾·薩根所說，我們都是恒星的填充物。 但是新的證據(jù)表明地球上的金并非來自于超新星爆炸，而來自于中子星碰撞。 “我們都是恒星填充物，我們的首飾是恒星碰撞的填充物?！痹隈R薩諸塞州劍橋市的哈佛史密斯中心主導研究天體物理學的艾多·伯格說道。 金的誕生 中子星是超新星爆炸時恒星內(nèi)核坍縮形成的。一顆中子星大體上的直徑可能是一個市區(qū)的大小，但卻有著和太陽同樣的質(zhì)量甚至更多。由于重力，所有的物質(zhì)擠在一起，直到連原子都坍縮了,最后成為了有原子核密度的的物質(zhì)。滿滿一匙中子星材料在地球上可能重大約五百萬噸。 宇宙中的這些“水果糕點”大多是獨居的漫步者，但有些結伴而行，就像雙子星多出來的那部分一樣。他們會互相繞行十億年，而后逐漸靠近，遵從愛因斯坦的廣義相對論盤旋上升。未來某一天，他們會進行毀滅性的融合。 這種事件在銀河系中不是常見的。在銀河系，有著成百上千上百萬的的恒星，這樣一場中子星碰撞可能每100，000年才會發(fā)生一次，伯杰這樣說到。但是宇宙很龐大，有著上百萬的星系，因此做全宇宙研究的天文學家偶爾會觀察到這些罕見的現(xiàn)象。所以在六月三號，NASA的斯威夫特太空望遠鏡在獅子座3.9百萬光年之外的星系觀測到了短γ射線脈沖（GRB）的閃爍。
系列的影像顯示在星系NGC 1365的一顆超新星爆炸，光度快速的變亮和緩慢的變暗。 這個脈沖持續(xù)時間只有十分之二秒。天文學家們爭相用智利的一臺望遠鏡和哈勃望遠鏡進一步觀測那一小片星空。 他們看到之前觀測到GRB的地方有東西在閃爍。對比了他們的觀察與理論模型之后，天文學家得出結論，他們看到的放射性光輝來自于中子星融合引起的爆炸中大量重金屬的形成。
這個觀察可能解釋了這種短周期的GRB。這些光的閃爍會短暫地照耀整個星系。雖然中子星碰撞被認為是這種GRB的來源，但是現(xiàn)在有了直接的觀測，“我們現(xiàn)在有了種冒煙的手槍”，Berger說。
在一顆大質(zhì)量0恒星內(nèi)的演化(a)洋蔥結構的殼層，形成鐵芯 (b)達到錢德拉塞卡極限開始坍塌。核心內(nèi)部被壓縮形成中子 (c)造成崩落的物質(zhì)反彈 (d)并形成向外傳播的沖擊波（紅色）。沖擊波停滯（因為能量消耗）(e)但可能是與中微子的相互作用，使它重獲活力。周圍的物質(zhì)被驅(qū)散 (f)只留下簡并的殘骸。 一對中子星可以在碰撞前互相環(huán)繞十億年，然后，伯杰說：“幾件令人激動的事會很快發(fā)生?！贝蠖辔镔|(zhì)坍縮形成一個黑洞。一些物質(zhì)被噴到宇宙中。那種物質(zhì)富含中子，會促使形成越來越重的元素，就像泥土堆積在一輛越野車上。 “需要許多中子射向原子核形成一些重的元素，像金，鉛或鉑。”加利福利亞大學伯克利分校的天體物理學家丹尼爾·卡森說道。 這些爆炸產(chǎn)生驚人數(shù)量的重核。卡森為六月三號的事件做了粗略的計算，發(fā)現(xiàn)它產(chǎn)生大約二十個地球質(zhì)量價值的金。那些金足夠裝滿100萬億的油輪。 如果鉛是你的，那該高興了：這些碰撞產(chǎn)生七倍的鉛一樣的金?！办乓饷⒌男滦恰边@個名字來描述這個事件，因為我們看到的基本上是一種華而不實的微光，卡森說道。 一個遺留問題：這是否意味著金和其他金屬可能都是在超新星中產(chǎn)生的？伯格的計算表明中子星的起源造就了宇宙中所有的金。 在周三的新聞發(fā)布會上，他回答了一個問題，說不能排除金來自于普通超新星的可能性，但真的沒有必要祈求用另一種方法證明金的來源。
在牙醫(yī)裝飾某人的門牙前，要形成金原子還有許多要做的準備工作。金在風中基本是霧狀的塵埃，直到它進入一群可以聚集的物質(zhì)中，通過重力來到一群行星圍繞中心恒星轉(zhuǎn)的太陽系中。 在地球早期的歷史中，蘊含金的小行星不停地撞擊地球表面。在十億年或者更久以后，地球的地質(zhì)過程使金原子聚集，于是形成了礦脈和天然塊金。金，幾乎是不活潑的，不能和其他元素反應。 它是一個升華的過程，這就是地球所做的。金在地球上十分稀有，大約是占地殼十億分之一的部分。華盛頓卡內(nèi)基研究所的地質(zhì)學家羅伯特·海森說道。 地球上大多數(shù)金都在地核中，并且一直有一種猜想認為地球的中心是個純金的。所以，地球真的有黃金心臟嗎？他們還沒有找到一種方法去檢驗。 如有相關內(nèi)容侵權，請于三十日以內(nèi)聯(lián)系作者刪除 轉(zhuǎn)載還請取得授權，并注意保持完整性和注明出處 翻譯：天文志愿者- Supernova era 審核：天文志愿者-林下光 排版：零度星系 參考資料 1.WJ百科全書 2.天文學名詞 3.原文來自：https://www./national/health-science/origin-of-gold-found-in-rare-neutron-star-collisions/2013/07/17/a158bd46-eef2-11e2-bed3-b9b6fe264871_story.html?noredirect=on&utm_term=.43eb293b06eb 本文由天文志愿者- Supernova era翻譯自Joel Achenbach的作品，如有相關內(nèi)容侵權，請于三十日以內(nèi)聯(lián)系運營者刪除。 注意：所有信息數(shù)據(jù)龐大，難免出現(xiàn)錯誤，還請各位讀者海涵以及歡迎斧正。 結束，感謝您的閱讀與關注全文排版：天文在線（零度星系） 轉(zhuǎn)載請取得授權，并注意保持完整性和注明出處 |
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