一個(gè)數(shù)值模擬的中子星之間的碰撞引發(fā)了千新星爆炸(圖片來(lái)源:uux.cn/I. Markin(波茨坦大學(xué)))
（神秘的地球uux.cn）據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（羅伯特·李）：組成你戒指上的戒指的黃金、珠寶和用作核電站燃料的碰撞鈾被認(rèn)為來(lái)自兩顆被稱為中子星的超密度死星碰撞時(shí)產(chǎn)生的劇烈條件。
中子星之間的形成新星碰撞還會(huì)在時(shí)空中產(chǎn)生稱為引力波的波紋，稱為伽馬射線爆發(fā)的爆炸高能輻射爆炸，以及在地球上可以探測(cè)到的金礦稱為千新星的閃光。2017年8月17日檢測(cè)到了這樣一個(gè)事件的中星簽名。
現(xiàn)在，碰撞一個(gè)科學(xué)家小組，形成新星包括來(lái)自馬克斯·普朗克引力物理研究所和波茨坦大學(xué)的爆炸研究人員，已經(jīng)使用一種先進(jìn)的金礦軟件工具來(lái)分析這次千新星爆炸的特征，添加了來(lái)自其他中子星的中星無(wú)線電和X射線觀測(cè)數(shù)據(jù)，核物理計(jì)算和在地球粒子加速器中進(jìn)行的碰撞碰撞實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)。
這項(xiàng)工作可能有助于更好地理解超密度死星撞擊在一起時(shí)產(chǎn)生的形成新星奇異和動(dòng)蕩的環(huán)境，從而創(chuàng)造出科學(xué)家所知的爆炸唯一可以鍛造比鐵重的元素的場(chǎng)所。
“我們的金礦新方法將有助于分析物質(zhì)在極端密度下的特性。它還將讓我們更好地了解宇宙的膨脹，以及中子星合并期間重元素的形成程度，”團(tuán)隊(duì)成員、馬克斯·普朗克引力物理研究所科學(xué)家蒂姆·迪特里希在一份聲明中說(shuō)。
作為極端宇宙實(shí)驗(yàn)室的中子星碰撞
當(dāng)大質(zhì)量恒星達(dá)到其核心核聚變?nèi)剂系臉O限時(shí)，中子星就誕生了。這導(dǎo)致核心迅速坍縮，同時(shí)恒星的外層被旋離，留下一個(gè)質(zhì)量為太陽(yáng)質(zhì)量一到兩倍的物體，其寬度相當(dāng)于地球上的一個(gè)城市，約12英里(20公里)。
因此，構(gòu)成中子星的物質(zhì)密度如此之大，以至于一塊方糖大小的物質(zhì)被帶到地球時(shí)，重量相當(dāng)于3000座帝國(guó)大廈或整個(gè)人類。這種死亡的恒星物質(zhì)也很特別，因?yàn)樗缓凶樱凶邮峭ǔＥc質(zhì)子一起被鎖在原子核中的粒子。
當(dāng)中子星碰撞時(shí)，這種富含中子的物質(zhì)被噴射到太空中。這創(chuàng)造了一個(gè)充滿自由中子的環(huán)境，這些中子可以很快被其他原子吸收，產(chǎn)生超出元素周期表限制的非常重的元素——科學(xué)家稱之為“快速捕獲過(guò)程”或“r過(guò)程”。
這些元素不穩(wěn)定，會(huì)衰變?yōu)榉€(wěn)定的重元素，如金和鈾。這種衰變伴隨著電磁輻射的發(fā)射——這種光形成了千新星閃光。
這意味著研究中子星合并后發(fā)生的千新星是研究鍛造鐵以外元素的物理過(guò)程的唯一途徑，鐵甚至不能在最大質(zhì)量的恒星的熾熱心臟中產(chǎn)生。
迄今為止，在其引力波和電磁輻射中，只記錄了一次收縮雙星系統(tǒng)中中子星的合并。
這一事件被命名為GW170817，來(lái)自距離地球1.3億光年的碰撞中子星，它們旋轉(zhuǎn)在一起并合并，產(chǎn)生了2017年在地球上發(fā)現(xiàn)的信號(hào)。
該團(tuán)隊(duì)使用他們的軟件創(chuàng)建了這一事件的模型，該模型由這些中子星在碰撞前相互圍繞的最后幾個(gè)螺旋的引力波，碰撞發(fā)生時(shí)發(fā)射的伽馬射線爆發(fā)，以及合并發(fā)生后幾天到幾年間周圍環(huán)境發(fā)射的千新星輻射組成。
“通過(guò)同時(shí)連貫地分析數(shù)據(jù)，我們得到了更精確的結(jié)果，”小組成員、烏特勒支大學(xué)科學(xué)家彼得·t·h·龐說(shuō)。
這使得該團(tuán)隊(duì)能夠精確地詳細(xì)描述發(fā)生在1.3億年前的中子星合并過(guò)程中發(fā)生的事情，這一過(guò)程可能會(huì)使其周圍富含金、鈾和其他重元素。
該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的模型應(yīng)該適用于詳細(xì)描述其他中子星碰撞時(shí)發(fā)生的事件。
這項(xiàng)研究將得到加強(qiáng)，因?yàn)槲挥诿绹?guó)的激光干涉儀引力波天文臺(tái)(LIGO)、位于意大利的處女座和位于日本的神岡引力波探測(cè)器(KAGRA)的引力波探測(cè)器將在未來(lái)的觀測(cè)運(yùn)行之前得到升級(jí)，這些觀測(cè)運(yùn)行將“聽(tīng)到”中子星碰撞在時(shí)空中發(fā)出的更多波紋。
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