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基诺瓦是太空中最大、最惊人的恒星爆炸之一

时间:2020-06-18 07:48 来源:菜叶 作者: 菜叶

【菜叶网阅读分享】

基诺瓦是由两颗中子星碰撞产生的,它可以产生一些漂亮的恒星烟火。

当一颗大质量恒星耗尽燃料而死亡时,它可能会在一片光辉中熄灭,像超新星一样爆炸。

基诺瓦是由两具恒星身体碰撞引发的。

这些事件产生了宇宙中最强大的电磁爆炸,并为宇宙洒下了大量的黄金。

中子星就是我们正在讨论的恒星身体。

这些极致密的外壳是由超新星产生的,它们是在大质量恒星结束生命后留下的。

它们主要由中子组成,宽约12英里。

但不要让他们相对较小的尺寸愚弄了你。

它们将整个恒星的质量(比我们的太阳还大)打包成微小的体积,并拥有强烈的磁场。

这意味着中子星是已知宇宙中最极端的天体之一。

一茶匙的中子星物质重达10亿吨(9.07亿公吨)。

基诺瓦是太空中最大、最惊人的恒星爆炸之一

中子星物质的行为与正常物质不同

这些受重力支配的物体将它们组成的所有物质粉碎成一种“退化”状态。

也就是说,压力是如此极端,以至于量子力学是唯一能阻止它们的质量塌陷并产生黑洞的东西。

因此,如果两颗中子星相撞,显然将是一次令人难以置信的暴力和破坏性事件。

美国的激光干涉仪引力波天文台和意大利的处女座引力波天文台让科学家们看到了这样一次碰撞的后果。

这些先进的引力波天文台探测到一个非常奇怪的微弱信号,它来自一个名为NGC4993的星系,距离我们1.3亿光年。

在那之前,引力波探测器只能探测到数十亿光年外的黑洞合并,所以在相对较近的距离测量微弱的信号是令人惊讶的。

在分析了具有说服力的引力波“啁啾”(两个大质量物体围绕彼此旋转,最终碰撞合并时频率迅速增加)后,科学家们意识到,这个名为GW170817的信号并不是黑洞合并,而是两颗中子星的合并。

这些恒星的质量只有1.1和1.6个太阳,它们被困在引力舞蹈中,相互螺旋状相撞。

当探测到时,美国宇航局的费米伽马射线天文台和欧洲的整体太空望远镜也记录到了来自NGC 4993的强大的伽马射线辐射爆炸,被称为短伽马射线爆发(GRB)。

尽管科学家们理论上认为短伽玛暴是由中子星碰撞产生的,但只有在引力波探测器的帮助下才能证实这一点。

这是科学家首次同时测量单个宇宙事件的引力波和电磁波,将伽玛暴与中子星合并连接起来,开启了一种研究宇宙的全新方式--被称为“多信使天文学”。

引力波帮助我们将伽玛暴与中子星的碰撞联系起来,但是是什么创造了伽玛暴呢?

产生GW170817的中子星合并无疑是一次暴力的合并。

当这两个物质迅速围绕彼此旋转并接触时,大量超热的中子星物质被炸到了太空中。

当这种情况发生时,它为一些基诺瓦烟火奠定了基础。

由于中子星主要由中子组成,而中子是原子核的关键成分(与质子一起),因此在中子星相撞后,突然有大量的亚原子积木飞来飞去。

当时的条件如此极端,以至于这种环境已经成熟,可以让放射性中子星物质大块粘在一起,创造出新的元素。

通过一种称为快速中子捕获的过程,中子在放射性衰变之前将自己附着在新产生的元素上。

新元素的产生释放了惊人的能量,喷发出强大的伽马射线辐射,产生了天文学家在1.3亿光年外看到的伽马射线暴。

基诺瓦是太空中最大、最惊人的恒星爆炸之一

哈勃太空望远镜、双子座天文台和欧洲南方天文台甚大望远镜对湍流爆炸现场的后续研究揭示了r过程已经发生的光谱证据。

这一点很特别:在基诺瓦爆炸的残余物中,合成了大量的重元素,如金、铂、铅、铀和银。

科学家们长期以来一直想知道比铁更重的元素是如何在我们的宇宙中产生的(比铁更轻的元素是通过恒星核心的恒星核合成而产生的),但现在我们有了观测证据,这些灾难性的基诺瓦也是宇宙铸造场,最重也是最珍贵的元素是在那里播种的。

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