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双中子星碰撞锻造了一片“黄金原野”

邓如山

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人们出于很多的原因重视黄金的价值,比如:黄金本位制,美丽的黄金光彩夺目,黄金的饰品实用价值和黄金储量的稀缺性。黄金是地球上稀有的珍品,它也是浩渺无际的宇宙中稀少的物质,黄金与碳和铁不同,恒星内的“元素工厂”制造了碳和铁,却制造不了黄金。黄金产生于一系列灾难性的天文事件,金光灿烂黄金与宇宙中威力巨大的爆发事件密不可分。今年的上个月,天文学家接收了一次短促伽玛射线暴(GRB)的信号,死亡的大质量恒星通过超新星暴留下了它的核心球,死亡恒星的核心球可能进一步塌缩为一个超强引力的黑洞,宇宙的“霸王龙”黑洞吞噬了周围的大量物质,当它不能迅速地消化从周围涌入的物质时,黑洞将产生向外的物质喷发,黑洞以伽玛射线暴的形式形成宇宙中威力无比的能量释放。

双中子星碰撞锻造了一片“黄金原野”

科学家观测记录了上个月的伽玛射线暴(GRB),两颗中子星的碰撞产生了伽玛射线暴,壮观的伽玛射线闪射延续了几天时间,,大量重元素在伽玛射线暴过程中喷涌而出,物质元素的潜在性变成了现实性,其中包含了黄金物质。位于马赛诸塞州坎布里奇市的哈佛-斯密森尼天体物理学中心的研究员埃多·伯杰近日参加了一场新闻发布,伯杰在新闻发布会的现场解释了双中子星碰撞与合并的事件,在两颗中子星的碰撞和随后爆发的伽玛射线过程中,大约有相当于月球质量10倍的黄金喷发出来,两颗中子星通过碰撞与合并在太空派发“黄金红利”,数量之多令人惊叹不已,人们想象一下“黄金雨”般的光彩、盛大的场景。

双中子星碰撞锻造了一片“黄金原野”

伽玛射线暴是一种高能量光束的急速闪射,它通过极端爆发的方式展示出来,这是人们已知的威力最大的自然爆发事件,人们观测的大多数伽玛射线暴都出现在遥远的太空,爆发的地点距离地球有数十亿光年。伯杰和他的同事观测的伽玛暴GRB130603B距离地球为39亿光年,它是迄今距离地球最近的一次伽玛射线暴。伽玛暴有两种类型,一种持续的时间长,一种持续的时间短,持续的时间长短取决于伽玛暴的性质。斯威夫特卫星天文台发现了伽玛暴GRB130603BNASA,6月3日,天文学家发现它持续了十分之二秒的时间,几乎在瞬间消失得无影无踪。

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GRB130603B持续的时间异常之短,它显现了以红外线为主的光波衰减过程,GRB130603B的亮度和其它特征与典型伽玛暴的“余晖”不同,在伽玛射线爆发的过程中,高速喷射的粒子猛烈地冲击周围的太空环境,在广阔的太空创造出“余辉”的壮丽景观。GRB130603B发射的粒子像一种外来的放射性元素,它们通过含有丰富中子的离子束喷发出来,双中子星的碰撞产生了放射性的元素,之后出现放射性元素的衰变过程,科学小组观测了一种由红外线主导的闪射,他们一直在寻找一种确凿的证据,以证明短促的伽玛暴与中子星相互碰撞的关联,在GRB130603B出现的放射性闪射可能是他们想要寻找的证据。

双中子星碰撞锻造了一片“黄金原野”

科学小组经过观测和计算发现,在GRB130603B事件中,喷发的物质和能量大约相当于太阳质量的百分之一,其中的重金属物质就有黄金,如果计算出在单一、短促的伽玛射线暴中“吐出”的黄金数量,统计出在整个宇宙年龄发生的伽玛暴的次数,那么科学家可能计算出,宇宙的“黄金工厂”生产了多少总量的黄金。在目前的科学时代,科学家有办法计算宇宙的“黄金收成“”。宇宙学家卡尔·萨根最初的判断是对的,超新星爆发不仅创造了组成人类身体的材料,死亡恒星的强烈爆发而且制造了人类美的装饰物品——黄金。《天体物理学杂志通讯》刊载了科学小组的发现成果——黄金来源于双中子星的碰撞与合并。科学小组的成员包括了埃多·伯杰、文海峰、赖安·邱洛克。

双中子星碰撞锻造了一片“黄金原野”

(编译:2013-7-21)

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