天文学家首次确定了由中子星合并形成的特定重元素。

 

重元素锶的证据出现在第一次观测到的中子星碰撞的余辉的波长或光谱中(SN: 10/16/17)。这一发现发表在10月23日的《自然》杂志网络版上，沐鸣平台登陆Q554258它提供了迄今为止最直接的证据，证明中子星的碰撞引发了一系列被称为r-反应的化学反应，被认为创造了宇宙中许多比铁还重的元素(SN: 4/22/16)。它也揭示了这些外来反应发生的混乱环境。

 

物理学理论早就预测，宇宙中大约有一半的重元素，如银和金，是由r过程形成的——原子核从周围环境中抢夺中子，变成重元素。但科学家们并不确定这些反应发生在哪里，因为没有人直接看到r过程发生在一个特定的天体或事件中——直到2017年两颗中子星合并，即爆炸恒星的超高密度残留物。合并后不久完成的光谱分析表明，碰撞产生了r-过程特征的重元素大杂烩(SN: 12/13/17)。

 

但这些调查并没有查明是哪些特定的元素构成了这种混合物。哥本哈根大学的天体物理学家达拉赫·沃森说，这是因为研究人员正在检测相对较重的r过程元素，这些元素的复杂原子结构可以产生数百万个尚未完全确定的光谱特征，因此很难将这些元素区分开来。

 

锶,另一方面,是与其他r过程相比相对较轻的元素,并使用一个简单的原子结构,而产生一些强大的光谱标志已经在实验室测量。沃森和他的同事们扩大了分析时需要考虑和其他r过程元素,他们能够识别锶的光谱指纹光谱与智利的甚大望远镜收集合并后的头几天。

 

锶的存在在合并的余辉中并不一定是意料之外的，但它“确实告诉了我们一些关于合并过程中释放的物质组成的有趣的事情，”哥伦比亚大学的天体物理学家Brian Metzger说，他没有参与这项工作。

 

也就是说，产生锶的物质的中子密度一定非常低，沐鸣平台登陆线路这与中子星中通常存在的物质相比。否则，这样一个极其富含中子的环境会产生更重的r过程元素，原子核中有许多中子，而不是像锶那样的轻量元素。产生锶的中子星物质可能经历了一些其他的相互作用——比如被称为中微子的幽灵般的亚原子粒子轰击，在合并过程中产生了中微子——这摧毁了它的一些中子，梅泽尔说。他说，“不仅仅是(普通的)中子星内部”为这种r-process元素提供了原材料。