我們每個(gè)人的體內都含有這類(lèi)重元素物質(zhì)，主要是以碘的形式，這種元素對于人體而言是必要的元素，如果你手上戴著(zhù)結婚時(shí)的黃金或者鉑金戒指，那是一次發(fā)生在遙遠過(guò)去的恒星碰撞事件的產(chǎn)物——一枚戒指中，大約有 10 毫克的量可能已經(jīng)有超過(guò) 46 億年的歷史。

　　有兩位天文學(xué)家宣稱(chēng)，他們可能已經(jīng)鎖定了一次遠古時(shí)期的恒星相撞事件，正是那次撞擊事件賦予了我們太陽(yáng)系內今天被我們視作珍貴的金和鉑金等貴金屬物質(zhì)——或者至少是其中的一部分。

　　這兩位天文學(xué)家分析了一塊古老隕石內的放射性同位素含量，同位素是原子核內質(zhì)子數相同，但是中子數目不同的原子。在完成分析之后，研究人員將這一數值與計算機模擬中子星合并產(chǎn)生的同位素情況進(jìn)行對比。中子星是大質(zhì)量恒星死亡之后留下的致密內核，它們之間的相撞與合并將可能在時(shí)空之中產(chǎn)生明顯的漣漪。

　　對比的結果是，科學(xué)家們認為在太陽(yáng)系形成之前大約 1 億年，在距離今天太陽(yáng)系的位置大約 1000 光年的位置上發(fā)生了一次中子星合并事件，這次事件可能為早期的太陽(yáng)星云注入了大量質(zhì)量比鐵更大(鐵是 26 號元素)的重元素成分，這其中包括早期太陽(yáng)星云中 70% 的鋦原子，以及大約 40% 的钚原子，再加上數百萬(wàn)磅重的貴金屬物質(zhì)成分，比如金和鉑。

　　總體而言，這一次的中子星碰撞事件就提供了我們太陽(yáng)系內所有重元素含量的大約 0.3%——女士們手上戴著(zhù)的，脖子上掛著(zhù)的，或許正是這次發(fā)生在太陽(yáng)系誕生之前一億年，1000 光年外兩顆恒星殘骸體碰撞事件中產(chǎn)生的物質(zhì)。

　　用恒星制作一枚婚戒

　　要怎么利用恒星來(lái)制作一枚婚戒?你需要一次史詩(shī)般的爆炸事件，外加數十億年的耐心等待。

　　化學(xué)元素中，類(lèi)似钚，金，鉑以及其他質(zhì)量數超過(guò)鐵的重元素都是在一種被稱(chēng)作“快速中子捕獲”的機制(也叫“r-機制”)中形成的。在這一機制中，一個(gè)原子核在發(fā)生放射性衰變之前便得以快速捕獲多個(gè)自由中子。這樣的狀況只有在宇宙中最為狂暴的事件——一類(lèi)被稱(chēng)作“超新星爆發(fā)”的劇烈恒星死亡爆炸，或者兩顆中子星的合并事件中才有可能發(fā)生。

　　但目前科學(xué)界就這兩種重元素產(chǎn)生機制中，究竟哪一種貢獻了宇宙中更大比例的重元素這一問(wèn)題上還存在意見(jiàn)分歧。

　　而在這項最新研究中，巴托斯和合作者，來(lái)自美國哥倫比亞大學(xué)的扎波里克斯·馬卡提出，中子星合并事件是貢獻了太陽(yáng)系中重元素來(lái)源的主力。為了開(kāi)展這項研究，他們對比了一顆古老隕石內的放射性同位素殘留物豐度，以及由計算機模擬的銀河系內兩顆中子星合并會(huì )在放射性同位素方面產(chǎn)生的效果。

　　巴托斯表示：“這塊隕石中含有中子星合并事件產(chǎn)生的放射性同位素殘留。盡管這些同位素早就由于衰變而消失殆盡，但卻可以根據其衰變產(chǎn)物幫助反向重建太陽(yáng)系初生時(shí)的放射性同位素豐度。”

　　分析顯示，這塊隕石中含有钚，鈾和鋦原子的放射性衰變產(chǎn)物。在 2016 年的一項研究中，研究人員使用這些數據估算了這些原始放射性元素在早期太陽(yáng)系中的豐度水平。而此次，巴托斯和馬卡將這些數據輸入計算機，來(lái)檢驗需要發(fā)生多少次中子星合并事件，才能產(chǎn)生足以解釋這塊隕石中所表現出來(lái)的這種重元素含量模式。

　　一次偶然事件

　　測算的結果是：只需要一次中子星合并事件，就可以解釋這樣的重元素豐度，前提是這樣一次中子星合并事件發(fā)生的距離要足夠近——在 1000 光年以?xún)?，或者不超過(guò)銀河系直徑的1%。

　　一般認為，中子星合并事件在銀河系內部是相當罕見(jiàn)的現象，大致每隔 100 萬(wàn)年才會(huì )發(fā)生若干次。反過(guò)來(lái)，超新星爆發(fā)事件的發(fā)生頻率則要頻繁的多。根據歐洲空間局(ESA)在 2006 年發(fā)表的一項研究報告顯示，銀河系內超新星爆發(fā)事件的發(fā)生頻率大約是每 50 年左右發(fā)生一次。

　　但是如果用超新星發(fā)生的頻率來(lái)解釋?zhuān)敲雌渲卦刎S度值將遠超實(shí)際情況，因此在這項研究中將超新星來(lái)源排除了，因為相比之下，研究人員發(fā)現一次中子星合并事件產(chǎn)生的效果將與測量結果完美吻合。

　　這項研究結果讓我們在對塑造了我們太陽(yáng)系的早期宇宙災變事件方面，獲得了新的認識。
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