由强大的中子星撞击产生的宇宙茧

 作者:柳诩     |      日期:2019-02-02 05:08:02
天文学家第一次发现了从一对合并中子星爆发出物质爆炸的证据这种合并可能是宇宙中许多最重要元素的来源 8月,天文学家目睹了两颗中子星合并前所未有的现象中子星是大型恒星的尸体,在被称为超新星的灾难性爆炸中丧生虽然中子星通常较小,直径大约12英里(19公里)左右,但它们非常密集中子星的质量可能与太阳的质量大致相同;一茶匙的中子星材料质量约为10亿吨,使中子星成为宇宙中除黑洞外最密集的物体 8月发现了科学家在空间和时间结构中发现涟漪,称为引力波,这是由距离地球约1.3亿光年的一对中子星之间的撞击引起的,这一中子星被称为GW170817天文学家通过常规望远镜的观测迅速跟踪了这一发现,标志着第一次从天文事件中看到引力波和电磁波 [碰撞中子星产生令人惊叹的照片的第一瞥]从GW170817喷射的材料释放的光的波长显示该物质装载有新合成的元素这些发现证实了70年的研究表明,中子星合并的强大程度足以合成重金属,铂金和铅等元素科学家已经知道合成较轻元素的地方;大多数氢和氦来自宇宙大爆炸,元素周期表中的铁元素主要是在恒星的核心中形成的 GW170817提供了第一个具体证据,证明中子星合并是宇宙中一半比铁重的元素的出生地研究人员看到的近红外,可见光和紫外光的发射可以通过GW170817期间喷出的重元素(如铀和金)的放射性衰变来解释然而,研究人员在一份声明中表示,科学家发现的无线电波,X射线和伽马射线的发射构成了一个谜根据中子星碰撞的一个模型,这些令人费解的排放是在GW170817期间发出的强大,窄的辐射射流的结果,并且指向“离轴”或远离地球的视线该模型还表明,中子星合并是短伽马射线爆发的主要来源,这是宇宙中最强大的爆炸之一然而,用射电望远镜监测合并的研究人员发现,GW170817的无线电辐射随着时间的推移逐渐增强这与离轴喷射模型不一致,这表明无线电发射会随着时间的推移而逐渐减弱相反,研究人员现在建议合并的中子星产生一种茧的物质 “这是第一次看到像这样的结构,”研究的主要作者,帕萨迪纳加州理工学院的天体物理学家Kunal Mooley告诉Space.com研究人员怀疑,很大一部分中子星合并可能产生这样的茧,这意味着“我们现在需要开始寻找一个尚未识别的瞬态天体物理事件的全新种群,”Mooley说两个模型都表明,当中子星合并时,它会产生一种叫做千诺瓦的爆炸,它会发出一个球形膨胀的碎片壳然而,虽然一个模型表明合并也发出一对紧密的辐射射流穿过这个壳,但是茧模型表明合并可以发出一对更广泛的辐射锥体,这些辐射基本上会向外扩散一大片茧“在GW170817的情况下,以90%的光速,”Mooley说分析中子星合并的茧可能会揭示宇宙中许多最重要元素的起源 “我们想知道这种茧事件的频率是什么,以及中子星合并在宇宙历史上产生的化学富集材料的动力学,”Mooley说他补充说,这种合并也可能是宇宙射线的起源,宇宙射线是由原子核组成的,它以极高的能量穿过外层空间科学家在12月20日的“自然”杂志上在线详细介绍了他们的发现在Twitter @cqchoi上关注Charles Q. Choi关注我们@Spacedotcom,