本小章还未完,请点击下一页继续阅读后面精彩内容!
恒星“中子化”以后,恒星内部就变成了中子的“汪洋大海”。
因为中子不带电,所以很容易掉进恒星中心的铁原子核。
换句话说,铁原子核可以通过不断俘获中子的办法,增加原子核中的核子数目;而与此同时,一部分被俘获的中子又会在原子核内部发生衰变,然后再度变回质子。
这意味着,铁原子核内的质子数和中子数都会增加,从而变成一种更重的元素。
靠这种“俘获中子”的方法,铁元素就可以突破无法聚变成更重元素的瓶颈,从而产生包括金和银在内的所有重金属元素。
“中子俘获”过程所产生的黄金,会随着不断膨胀的超新星遗迹向外扩散,并融入星际介质。星际介质又可以形成新的恒星和行星(比如我们的太阳系及其八大行星)。
在这一过程中,星际介质中的黄金就被带到了地球。很长一段时间,人们都认为超新星爆发是产生黄金的唯一途径。
但在20世纪90年代,通过计算机模拟,天文学家们发现了一个相当严重的问题:超新星爆发其实是一件很困难的事情。
超新星爆发是恒星“中子化”过程产生的中微子爆炸把恒星外层物质炸开的结果。
但天文学家研究发现,绝大多数的情况下,中微子爆炸不足以把恒星外层物质炸开。
这样一来,就不会再有超新星爆发的现象;大质量恒星就会直接塌缩成一个黑洞,然后悄无声息地从夜空中消失。
这就是“失败的超新星”。而“失败的超新星”,就无法产生黄金了。
由于“失败的超新星”的存在,超新星爆发就不足以产生宇宙中所有的黄金了。根据天文学家的估算,超新星爆发产生的黄金只占宇宙中黄金总量的10%。
齐林,你说那剩下的90%的黄金,又是怎么来的呢?
哈哈,其实是源于双中子星并合。早在20世纪70年代,漂亮国天文学家拉蒂默和施拉姆就找到了这个问题的关键线索,也就是两个中子星的并合。
两个中子星发生碰撞然后合并在一起的过程中,将会向外甩出一部分中子星的物质。
这些被甩出的中子星物质能在高温下发出大量的电磁波,从而让自身的亮度大增。
尽管远远逊于超新星,但它的亮度依然能达到普通新星的1000倍(大概相当于太阳亮度的几千万倍)。
因此,人们就把它称为“千新星”。
漂亮国的拉蒂默和施拉姆发现,在双中子星并合的过程中,同样可以发生“中子俘获”现象。
被甩出去的那部分中子星物质里含有很多铁元素。
这样一来,铁原子核就可以不断地捕获中子,从而制造出包括金在内的所有重元素。
而与超新星爆发不同的是,双中子星并合的时候没有任何外层物质的阻拦,根本没有失败的可能。
因此,双中子星并合就能产生比超新星爆发更多的黄金。
几十年来,人类一直没有观测到双中子星并合产生的千新星,因而无法验证这个理论是否正确。
这种状况,在2017年8月17日发生了彻底的改变。