感謝一場劇烈的中子星碰撞！科學家首次發現新生的重元素

最新消息！科學家首次在太空中發現了一種新生的重元素，它是一對中子星猛烈碰撞後形成的產物！科學界已經沸騰了，因爲這場碰撞很可能揭示了宇宙重元素的形成！

重元素

重元素其實在行星上並不罕見，重元素的類別有一定的界限，在物理學或化學中，重元素是指元素週期週期表中位於鐵（26號元素）以後的元素，稱爲“重元素”或“重金屬元素”。在天文學中，把除氫和氦以外的元素統稱爲“重元素”。但是毫無疑問，重元素構成了人類生活中的重要組成部分，沒有了重元素的支持，人類的新功能材料和新能源將無從發展，因爲像鈾、鈈等鋼系元素是核能源、核武器的核心成分，一些稀土元素更是新材料的源泉，爲人類的科技發展提供了不可或缺的資源。因此，關於重元素的研究一直是科學家的頭等大事。

據研究人員這些發現的新研究中說，這些發現揭示了宇宙中一些最重的元素是如何形成的過程，爲化學元素形成之謎提供了重要的線索。

早期宇宙的重元素

我們知道宇宙中最輕的三種元素——氫、氦和鋰是在宇宙最早期的時候產生的，時間就在大爆炸之後。而大多數比鋰還重的元素，甚至週期表上的鐵元素，都是數十億年後在恆星的核心中形成的。

但黃金和鈾等比鐵重的元素是如何形成的，這個問題長期以來一直困擾着科學家。之前的研究曾提出了一個關鍵的線索，即要讓原子累積到巨大的尺寸，它們需要快速吸收大量中子。這種快速捕獲中子的過程，簡稱“r過程”，而且一般只發生在極端環境中，即原子受到大量中子轟擊的環境中。

先前的研究表明，r過程元素的一個可能來源可能是中子星合併後的後果。中子星是被稱爲超新星的災難性、爆炸性恆星死亡後留下的超高密度恆星核心，是一種介於白矮星和黑洞之間的星體，其密度比地球上任何物質密度大許多倍。據瞭解，中子星的明度達到了每立方厘米重1億噸以上，是水的密度的一百萬億倍。由於其恐怖的密度加上強大的引力，中子星內部的質子和電子已經完全被擠壓在一起形成中子。在這樣極端的環境下，重元素的線索才慢慢浮出水面。

中子星的合併

2017年，天文學家首次見證了一對中子星的合併。科學家們通過探測引力波發現了這一現象。引力波是在距離地球1.3億光年的一次碰撞中輻射出來的。此次的事件被稱爲GW170817的合併，數據顯示這次爆炸產生的速度是光速的30%，所以它在一天之內就從100公里的大小變成了太陽系的大小。

科學家表示如果在GW170817期間確實形成了較重的元素，那麼這些元素的特徵可能會在合併後的爆炸中被檢測到，這種現象被稱爲基洛諾娃。通過這些現象，科學家可以聚焦於光的波長或光譜線，通過光譜學科學家們就可以把它們與特定的元素聯繫起來。

鍶的發現

之前的研究表明，在產生基洛諾娃爆炸的星系中存在重元素，但直到現在，天文學家們還不能精確地確定單個元素的最終結果是怎麼樣的。然而，通過重新分析2017年合併的數據，科學家們現在已經確定了重元素鍶的特徵。在地球上，鍶天然存在於土壤中，主要集中於某些礦物質中，鍶化合物甚至使煙花呈現出明亮的紅色。

說起鍶，其實大家並不陌生，它是一種銀白色帶黃色光澤的鹼土金屬，也是一種人體必需的微量元素，具有防止動脈硬化，防止血栓形成的功能。而我們常見的煙花等就有“鍶”參與其中。

因此鍶的發現令人驚訝，雖然鍶是一種重元素，但它也是最輕的“R過程”元素之一。科學家表示這一驚人發現背後的關鍵可能與被稱爲中微子的幽靈粒子有關。因爲中微子通常可以輕易地通過常規物質，但偶爾會與質子或中子相撞。因此，爲了創造出一種相對較輕的重元素，比如鍶，我們需要首先摧毀一些中子，比如用中微子轟擊它們，使它們更快地衰變爲質子和電子，這個過程可以告訴我們更多關於中子星內部發生的過程。

不過現在，科學家可能很難從中子星碰撞中發現其他重元素，因爲重元素實在太複雜了，關於它們原子結構的詳細數據也很少。此次“鍶”的發現是一個意料之外的驚喜，但是重元素的發現只是開始，人類的探索將永無止境！