soh logo
中子星(University of Warwick/Mark Garlick/wikimedia commons,CC BY 4.0)
中子星(University of Warwick/Mark Garlick/wikimedia commons,CC BY 4.0)

地球上大多數重金屬來源於爆炸的中子星?那地球的來源~~

【希望之聲2020年6月12日】(編輯:田喆)地球從何而來?隨着人類對宇宙的不斷探索,也許會慢慢找到一些端倪。

據環球網6月4日的消息,美國天文學會在本週的會議上發表了一篇關於中子星爆發的報告。該報告稱一支由國際工作者組成的天文團隊觀測到了中子星爆發過程,該中子星編號爲「SAX J1808.4-3658」。據瞭解這是天文學家首次觀看到中子星爆發的全過程,對之後的天文研究具有重大的意義。

那麼出現在人類視野範圍內的SAX中子星是一顆怎樣的星球?該研究團隊又是如何觀測到該中子星爆發過程呢?SAX中子星是一種什麼樣的天體?

近現代天文學家在研究宇宙天體的過程中發現了一種密度極大的天體,它的密度僅次於肉眼不可見的黑洞,這就是中子星。和黑洞一樣,中子星的原型也是恆星,但這種恆星的質量級別達不到形成黑洞的標準,因此發生超新星爆炸之後變成了在白矮星和黑洞之間的一種天體。

 

而此次發現的SAX中子星距離地球大約1.1萬光年,它的自轉速度讓科學家們都瞠目結舌,竟然達到了每秒鐘401次。不過這算是中子星的「基本操作」,這個種類的天體便是以自轉速度快以及密度高出名。

那麼SAX中子星的密度有多大呢?根據該國際研究團隊的成員介紹,中子星的密度非常大,如果你把雙手合攏,用中子星的材料裝滿,你所持有的東西大約有5座珠穆朗瑪峯的重量,其重量可想而知有多重。因爲它們是如此密集,它們產生了一些宇宙中最強大的引力場。而這些極端的物理學原理,也是讓文學家如此着迷的部分原因。

中子星(public domain)
中子星(public domain)

該研究團隊是如何觀測到此次中子星爆發的?

在此次的觀測研究中,該研究團隊動用了7臺不同的望遠鏡,其中就有NASA的Swift X天文臺以及國際空間站中的NICER設備。根據該團隊的研究人員古德溫的描述,起初他們把觀測的重點放在了一些「增殖中子星」上,這類中子星的軌道上同樣存在着其他恆星,於是中子星憑藉着強大的吸引力不斷地吸走恆星的物質。當物質掠奪達到一定程度之後,中子星就會以螺旋的方式開始運動,並且持續升溫,最終出現爆發,SAX中子星爆發過程也是這樣的。

天文學家看到漸漸增大的脈衝星過渡到爆髮狀態。目前的理論認爲,整個過程應該需要兩到三天左右的時間,但該團隊觀察到的延遲卻長達12天。他們認爲,這種延遲可能是因爲SAX周圍的塵埃和氣體盤由比大多數盤子更多的氦氣組成。這可能延緩了爆發過程。

這項工作將發表在英國皇家天文學會的《月刊》雜誌上。

中子星的研究有何意義?

首先,對於中子星的研究有助於對引力波的研究。自從2016年被證實之後,引力波一直是天文科研的主要目標。2017年美國的研究團隊在LIGO和Virgo兩座天文臺的幫助下發現了雙中子星合併引力波的現象,這讓天文學家更加深入的認識到中子星引力波的關係。

其次是研究重金屬元素的來源。一直以來,科學界主流觀點認爲宇宙中的重金屬元素是恆星爆發後形成的,然而研究數據並不支持這種說法。最終天文學家在中子星身上找到了答案,並且提出了地球上大多數重金屬來源於中子星爆發的假說。如果這個假說成立的話,那麼地球上的物質就來自於宇宙中,那就有可能是被組合成的。

關於中子星,如果說黑洞是宇宙中最神祕的天體,那麼中子星應該是造物者引導人類去探索黑洞的橋樑。黑洞和中子星在多方面較爲相似,這也對科學家研究中子星有所幫助。

 

責任編輯:田喆

本文章或節目經希望之聲編輯製作,轉載請註明希望之聲幷包含原文標題及鏈接。