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中子星并合是什么?一次甩出300个地球重的黄金

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发表于 2017-10-20 01:14:05 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

中子星并合是什么?一次甩出300个地球重的黄金


  原题目:刷屏的中子星并合是什么?一次甩出重达300个地球的黄金

10月16日,在位于南京市的中科院紫金山天文台举行的新闻公布会现场,中科院紫金山天文台事情职员展示2017年8月18日南极巡天望远镜AST3-2观察窗口期观察引力波光学对应体模拟演示图片。新华社 图10月16日,在位于南京市的中科院紫金山天文台举行的新闻公布会现场,中科院紫金山天文台事情职员展示2017年8月18日南极巡天望远镜AST3-2观察窗口期观察引力波光学对应体模拟演示图片。新华社 图

  北京时间10月16日22时,全球各大天文台一起刷屏。被“重磅预警”吊足了胃口的读者,发现并不是找到了外星人的存在,而是“双中子星并合发生的引力波,及其光学对应体”。中子星是什么?引力波是什么?光学对应体又是什么?最主要的是,这和一样平常生涯有什么关系?

  若是一定要说和我们的一样平常生涯最精密的联系——那就是,科学家们这次证实了,中子星并合,是宇宙中比铁还重的元素的起源,好比我们熟悉的金子。换句话说,中子星并合,是宇宙的大型炼金炉!

  宇宙中的金子,从何而来?

  恒久以来,科学家们都无法确定宇宙中的金、铂、铀等重元素从何而来。

  宇宙早期只有氢、氦等氢元素,一颗恒星的运气就从这里最先。在恒星随后的演化历程中,随着核聚变反映,质子数更高的重元素得以天生。然而,宇宙自然的核聚变,最重只能发生到包罗26个质子的铁元素。这是由于,铁元素的核子联合能到达了一个巅峰,把其中的质子和中子拆开,需要极高的能量,恒心内部这个“炼金炉”,并不能知足。

  科学家们一度以为,恒星寿命末期的超新星爆炸,足够提供这种能量。然而,这个假设逐渐被后续的发现击破。

  宇宙需要一个更大、更热的炼金炉。

  在已往几年间,天文物理学家们最先形成主流熟悉:中子星并合是最有说服力的机制。

  中子星的密度有多大?一茶匙重达10亿吨

  当一个恒星走向寿命止境,经由引力坍缩发生超新星爆炸,凭据质量的差别,内核可能被压缩成白矮星、中子星或黑洞。中子星险些完全由中子组成,是现在已知的最小、致密的恒星。中子和质子一样,都是组成原子的粒子,但呈电中性,比质子略大。

  中子星的半径普遍在10公里左右,质量却可凌驾两个太阳。一茶匙中子星物质就重达10亿吨。

  1933年,人类发现了中子。次年,美国物理学家沃尔特·巴德(Walter Baade)和瑞士弗里茨·兹威基(Fritz Zwicky)提出了中子星的假设。

  1967年,24岁的剑桥大学女研究生乔斯林·贝尔(Bell)从射电望远镜中发现了一些有纪律的脉冲信号。这类新的天体厥后被命名为脉冲星,实在,它们本质上是高速旋转的中子星,在旋转历程中周期性地发射出电磁波。

  中国贵州“天眼”射电望远镜克日乐成捕捉到了脉冲星信号,标志着中国进入脉冲星观察俱乐部。

  两颗中子星围绕配合的中央旋转,就组成了一个双中子星系统。它们在旋转历程中会不停释放引力波,导致系统的能量降低,轨道缩小,并最终撞在一起,发生并合。科学家们现在还不确定并合后的形态,很可能是一个黑洞。

  并合:电光石火,金银迸溅

  超铁元素就降生在此时。双中子星并合历程中,不停甩出一些中子星碎块——大部门是中子,少数是质子。

  在碰撞发生的一秒钟内,这些中子星碎块扩散到数十公里开外,形成一团与太阳密度相当的云。在这个“炼金炉”中,中子和质子们相互俘获,形成大量富含中子的不稳固的同位素。中子会迅速衰变为质子,形成金等重元素。

  据预计,中子星的一次碰撞,能够形成足有300个地球那么重的黄金。这些 “宇宙焰火”的余烬,被撒入广袤无垠的宇宙,其中一部门在46亿年前与地球凝为一体。它们又被开采锻铸,成为人类手中的金币,项上的首饰……

  这次为中子星并合形成重元素提供主要佐证的,就是并合后的光点颜色由蓝变红,与理论模子展望相吻合。

  “宇宙焰火”的余晖

  这个越来越红的光点,就来自“光学对应体”:Li-Paczynski macronova(巨新星)。

  该征象由1998年首次预言的中国天文学家、北京大学教授李立新及其已故的互助者Bodhan Paczynski命名。

  2010年,普林斯顿大学的Metzger与互助者发现该征象的亮度能到达新星的1000倍左右,因而也被称为“千新星”。

  除了可见光和红外线外,中子星并适时形成的吸积盘会在旋转轴处形成伽马短暴,该信号在引力波到达地球2秒钟之后也被观察到。在厥后数周内,这场大并合仍会继续发出其他频段的光,包罗X射线、紫外线、可见光、红外线以及射电波等,是“宇宙焰火”漫长的余晖。

  回到事务的开头。在这场“炼金”的“宇宙焰火”中,引力波饰演了怎样的角色呢?

  原来,前面提到的可见光、红外线、紫外线、X射线、伽玛射线等,都是电磁波,是由光子承载的光学信号。恒久以来,这险些是科学家们用于感知宇宙的唯逐一扇窗口。

  而引力波是由质量引发的时空扭曲,被人形象地比喻为“时空的涟漪”。当我们想象一件有质量的物体落入水面,就会发生一系列振动流传看来。我们的宇宙也如水面一样平常,整体清静,暗流汹涌,质量的扰动会触发引力波,散播开来。中子星并合事务,就能发生较为强烈的引力波。

  引力波是爱因斯坦广义相对论中的主要推论,然而,因宇宙中传到地球的引力波过于微弱,爱因斯坦本人也想不到探测的要领。这个“时空的涟漪”,最终在2015年由LIGO团队实现。

  LIGO已往4次探测到的引力波,均由黑洞触发。黑洞吸收光线,可谓“听到看不着”。这次,LIGO在识别出比黑洞质量小得多的天体——中子星触发的引力波信号后,全球70多架望远镜纷纷指向1.3亿光年外的NGC 4993星系,寓目“焰火”。

  今后,人类对众多宇宙的感知方式,从单纯的“看”之外,又增添了一种,可相互印证。科学家们称之为,“多信使天文学”时代。

  这或许比我们找到金子的起源更为主要。

责任编辑:时鑫

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发布时间:2017-10-20 16:28:43

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发表于 2017-10-20 07:42:35 | 只看该作者
旁边的邪月一直在观察他,但想要从唐三脸上看出些什么,那岂不是比登天还难么。
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发表于 2017-10-20 16:51:51 | 只看该作者
而且盘古一族知道将臣会为了女娲来抢武器,也知道马叮当和将臣之间的关系,如果真的那么不巧,箭被将臣毁了,那么还有弓,在他们看来我那么清楚盘古墓里面有什么,应该也知道作用的。
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发表于 2017-10-20 14:18:19 | 只看该作者
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发表于 2017-10-20 09:52:46 | 只看该作者
可是青雉要和当初那样以冷气将比起熔岩狂暴许多的雷电轻松冰封是不可能的,起码单纯的用果实能力不能那么容易做到,除非全力出手,但是轻松抵挡还是没问题的。
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发表于 2017-10-20 02:18:19 | 只看该作者
九头虫反应越是强烈,说明这双头怪鱼越是重要!悟空哪里肯与他缠斗,他施展身法便离了渭水河,直奔九幽之渊出口而去。
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