2024-09-05 11:48来源:本站编辑
天文学家观测到一次由两颗恒星合并引起的大规模太空爆炸,产生了生命所需的元素。
罕见化学元素的产生是在有史以来观测到的第二亮的伽马射线爆发(GRB)中发现的,这为重元素的形成提供了新的线索。
研究人员观察了GRB 230307A,它是由10亿光年外螺旋星系中的一颗中子星合并引起的。
这是詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)首次观测到两颗恒星的合并,即所谓的千新星。
这是一个im。这是我们理解双中子星合并在元素周期表中所起作用的重要一步能量如此之大,以至于它可以抛出物质,这一过程产生了新的原子核(原子的中心),这一过程被称为核合成。
形成的物质是自然界中最重的元素,如金、铂和铀。
华威大学(University of Warwick)和伯明翰大学(University of Birmingham)的研究人员参与了这项新研究,发现了地球上最稀有元素之一碲存在的证据。
其他元素,如维持地球生命所必需的碘和钍,也可能在爆炸喷出的物质中。
华威大学物理系的丹尼·斯蒂格斯教授说:“这是我们理解双中子星合并在填充元素周期表方面所起作用的重要一步。
“它补充了几年前引力波探测所取得的突破,利用了JWST现在所代表的阶跃变化。”
这次爆炸是由一系列地面和太空望远镜观测到的,包括美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜、费米伽玛射线太空望远镜和尼尔·格雷斯·斯威夫特天文台。
公斤新星非常罕见,很难观察和研究,这就是为什么这个发现如此令人兴奋的原因伯明翰大学天文学助理教授本·冈珀茨博士是这项研究的合著者,他说:“伽马射线暴来自于几乎以光速运动的强大喷流——在这种情况下是由两颗中子星之间的碰撞驱动的。”
“这些恒星花了几十亿年的时间相互旋转,然后碰撞产生了我们今年3月观察到的伽马射线爆发。
“合并的地点大约是银河系的长度(大约12万光年),在它们的母星系之外,这意味着它们一定是一起发射出来的。”
“碰撞的中子星提供了合成重元素所需的条件,这些新元素的放射性光为我们在爆炸消退时探测到的千新星提供了动力。
“千新星非常罕见,很难观察和研究,这就是为什么这一发现如此令人兴奋的原因。”
伽马射线暴是已知宇宙中最强大、最猛烈的爆炸,是伽马射线光的短暂爆发,是光的能量最高的形式。
在德米特里·门捷列夫写下元素周期表的150多年后,我们现在终于可以开始填补那些最后的空白,去理解是什么多亏了詹姆斯·韦伯望远镜,一切才得以实现GRB 230307A是迄今为止观测到的最亮的星系之一,比整个银河系加起来还要亮100多万倍。
该研究的主要作者、荷兰内梅亨大学天体物理学教授安德鲁·莱万说:“在德米特里·门捷列夫写下元素周期表150多年后,多亏了詹姆斯·韦伯望远镜,我们现在终于能够开始填补那些最后的空白,了解一切是如何形成的。”
GRB 230307A持续了200秒,这意味着它被归类为长时间的伽马射线爆发。
这是不寻常的,因为持续时间不到两秒的短伽马射线暴通常是由中子星合并引起的。
研究人员现在正在寻求更多地了解这些中子星合并是如何工作的,以及它们是如何为这些产生巨大元素的爆炸提供动力的。
研究结果发表在《自然》杂志上。