中子星贡献不大但某些东西却在创造金子

对星系演化的新分析发现，中子星碰撞不会产生先前假定的化学元素。研究还表明，当前的模型无法解释宇宙中的黄金量，从而造成了天文学的神秘。该作品产生了一种新外观的元素周期表，显示了从碳到铀的天然元素的恒星起源。

宇宙中所有的氢-包括地球上的每个分子-都是在大爆炸中产生的，大爆炸还产生了很多氦和锂，但没有其他东西。其余自然发生的元素是由恒星内部发生的核过程产生的。质量精确地控制着哪些元素是伪造的，但是它们在每颗恒星的最后时刻都被释放到星系中—对于真正大的事物，或者像太阳风一样的密集外流，对于与太阳处于同一类的事物而言，是爆炸性的。

“我们可以将恒星视为创造新元素的巨型压力锅，”合著者，来自澳大利亚ARC三维空间全天体物理学卓越中心(ASTRO 3-D)的卡拉卡斯副教授解释说。

“产生这些元素的反应还提供了使恒星明亮发光数十亿年的能量。随着恒星的衰老，随着内部温度的升高，它们会产生越来越重的元素。”

人们认为，所有比铁重的元素(例如th 和铀)中有一半是由中子星(烧掉的太阳的剩余部分)相互碰撞而形成的。从理论上讲，直到2017年才证实了中子星的长期碰撞。但是，现在，Karakas和其他天文学家小林千明(Chiaki Kobayashi)和玛丽亚·卢加罗(Maria Lugaro)的最新分析表明，中子星的作用可能被高估了，而另一个恒星过程完全是造成这一现象的原因使大多数重元素。

卡拉卡斯说：“中子星合并在宇宙的早期没有产生足够多的重元素，现在，在140亿年之后，它们现在仍然没有。” “宇宙并没有使它们足够快地解释它们在非常古老的恒星中的存在，总的来说，根本就没有足够的碰撞继续说明当今周围这些元素的丰富性。”

相反，研究人员发现，需要通过完全不同的恒星现象产生重元素-不寻常的超新星会在高速旋转时坍塌并产生强磁场。这一发现是他们的研究中出现的几个发现之一，该研究刚刚发表在《天体物理学杂志》上。他们的研究是首次根据第一性原理计算出从碳到铀的所有天然元素的恒星起源。

研究人员说，这种新的模型将大大改变目前公认的宇宙演化模型。例如，我们建立了这个新模型来一次解释所有元素，但发现了足够的银但没有足够的金。作者来自英国赫特福德郡大学的Kobayashi副教授。

“与观察相比，该模型中银的产量过高，而金的产量却不足。这意味着我们可能需要确定一种新型的恒星爆炸或核反应。” 该研究完善了先前的研究，这些研究计算了恒星质量，年龄和排列在元素产生中的相对作用。例如，研究人员确定，小于太阳质量八倍的恒星会产生碳，氮和氟，以及所有比铁重的元素的一半。重量超过太阳质量八倍的质量恒星，也将在其寿命尽头爆炸成超新星，产生许多元素，从碳到铁，包括生命所需的大部分氧气和钙。

小林解释说：“除了氢之外，没有任何一种元素只能由一种恒星形成。”

“一半的碳来自垂死的低质量恒星，但另一半来自超新星。铁的一半来自大质量恒星的正常超新星，但另一半需要另一种形式，即Ia型超新星。这些都是产生的。在低质量恒星的双星系统中。”

大质量恒星的双约束通过重力相反，可以转化成中子明星。当它们相互碰撞时，撞击会产生一些自然界中最重的元素，包括黄金。

但是，在新的模型上，这些数字根本不会累加。

卡拉卡斯说：“即使对中子星碰撞频率的最乐观估计，也无法解释宇宙中这些元素的绝对含量。” “这真是令人惊讶。看起来像是在强磁场中旋转的超新星是其中大多数元素的真正来源。”

共同作者玛丽亚·卢加罗(Maria Lugaro)博士曾在匈牙利的Konkoly天文台和澳大利亚的莫纳什大学任职，他认为失踪的黄金之谜可能很快就会解决。她说：“预计包括欧洲，美国和日本在内的世界各地的核设施都会有新发现，目前这些核设施的目标是与中子星合并相关的稀有核。” “这些原子核的性质尚不清楚，但是它们在很大程度上控制了重元素丰度的产生。缺少金的天体物理问题确实可以通过核物理实验解决。”

研究人员承认，未来的研究可能会发现中子星碰撞比迄今为止的证据更为频繁，在这种情况下，中子星碰撞对构成从手机屏幕到核反应堆燃料的所有元素的贡献可能会再次上调。

然而，目前看来，他们为刘海付出的钱要少得多。

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