重元素的创造之谜

深蓝色的畅想

科学家们知道，比铁更轻的元素通常是在恒星的核心深处形成的。恒星核心中的极高温度可以融合质子，使它们聚集在一起，从而产生逐渐变重的元素。有一件事让科学家们感到困惑，那就是什么过程创造了诸如金、铂和其他的重元素。

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围绕着重元素的创造之谜与以下事实有关：形成该类型的元素需要比恒星产生的更多能量。来自麻省理工学院和新罕布什尔大学的研究人员已经确定，在两个可疑的重金属来源中，其中一个长期被怀疑的来源在创造重元素方面比另一个更多产。在过去的25亿年里，由双中子星合并产生的重元素比由中子星和黑洞合并产生的重元素要多。



该研究首次比较了中子星的碰撞和黑洞与中子星的碰撞之间重元素产生的差异。研究结果表明，双中子星是金、铂和其他重金属的最可能来源。研究人员还认为，新数据可以帮助确定宇宙周围重金属的生产速度。

项目科学家说，恒星在生产从氢到铁的较轻元素方面是主力军。然而，当融合超过26个质子时，事情变得更加复杂，这一过程需要更多的能量，这是在铁中发现的数量。为了制造更重的元素，必须有另一种方法将质子融为一体。2017年，科学家首次使用LIGO和Virgo引力波观测站观测到了双星合并。

这些探测器发现了源于地球1.3亿光年的引力波，原因是中子星之间的碰撞。在那次合并过程中，发出了一道明亮的闪光，其中包含重金属特征。令人难以置信的是，项目研究人员说，在合并过程中产生的黄金数量是我们整个星球质量的几倍。这一事件表明与超新星相比，双中子星合并是创造重元素的最有效方式。