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宇宙“動作大片”不斷:中子星碰撞產千新星,黑洞合并引時空漣漪育重金

   時間:2025-10-14 10:51:47 來源:快訊編輯:快訊 IP:北京 發表評論無障礙通道
 

當費米望遠鏡捕捉到GRB 230307A那道持續380秒的耀眼光芒時,天文學家們意識到這絕非尋常的伽馬射線暴。韋布空間望遠鏡的后續觀測揭示了驚人真相——這場宇宙級爆炸源于兩顆流浪中子星的致命碰撞。這對致密天體在星際空間漂泊了十幾萬年后,終于在引力作用下完成最后的"死亡之舞",噴發出的物質中竟包含相當于300個地球質量的碲元素,以及人類日常所需的碘元素。

這場宇宙煙花秀并非孤例。2017年GW170817事件中,LIGO探測器率先捕捉到時空震顫的漣漪,歐洲甚大望遠鏡隨即在1.3億光年外定位到千新星的光跡。科學家在重審觀測數據時發現,爆炸殘骸中竟存在鍶元素——這種在煙花中綻放紅色光芒的物質,其原子可能誕生于數十億光年外的天體碰撞。這意味著每年春節燃放的煙花,其原料或許都源自遙遠的宇宙煉金爐。

傳統認知中,千新星始終與短伽馬暴緊密關聯。但南京大學張彬彬團隊的研究打破了這一范式:他們發現編號GRB211211A的長伽馬暴竟與千新星共存。深入分析表明,中子星與白矮星的合并可能催生了高速旋轉的磁星,其釋放的巨大能量為千新星提供了持續動力。這項發現迫使科學家重新審視致密天體合并的演化路徑。

在引力波的觀測領域,黑洞合并展現出更詭譎的宇宙圖景。當兩個黑洞相互繞轉時,其產生的時空扭曲堪比宇宙級攪拌機,合并瞬間釋放的能量相當于100萬億億個太陽同時爆發。這些黑洞或源自同一對恒星的"雙胞胎"演化,或在星團中通過引力作用"捕獲"伴侶。無論何種起源,它們的碰撞都會在時空結構中激起層層漣漪,如同向宇宙池塘投擲的巨石。

紫金山天文臺的研究團隊則另辟蹊徑,在十二年前的觀測數據中挖掘出驚人發現。沉寂多年的短暴GRB 070809的X射線譜異常堅硬,光學余輝呈現異常紅色特征,這些特征與普通伽馬暴截然不同。經過多波段聯合分析,科學家確認這可能是首個被發現的"休眠型"千新星候選體,暗示宇宙中可能隱藏著更多未被識別的極端天體事件。

這些發現共同指向一個震撼事實:人體內的重金屬元素均源自宇宙煉金過程。恒星核聚變僅能生成到鐵元素,更重的元素如金、銀、鉑等,必須通過中子星碰撞這樣的極端環境才能合成。每次致密天體合并都如同宇宙撒下的"元素雨",地球在46億年的演化中不斷接收這些天外饋贈,最終孕育出包括人類在內的生命體系。現代人佩戴的金銀首飾,其原子或許就誕生于某次遙遠的千新星爆發。

隨著LIGO探測器靈敏度持續提升,以及LIGO-India觀測站的加入,天文學家有望更精準定位引力波事件。未來或許能完整記錄中子星合并的全過程,揭開更稀有重元素的合成之謎。當人類將目光投向深空,那些持續數十億年的宇宙劇集,仍在不斷上演著超越想象的劇情。

 
 
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