感谢一场剧烈的中子星碰撞！科学家首次发现新生的重元素

最新消息！科学家首次在太空中发现了一种新生的重元素，它是一对中子星猛烈碰撞后形成的产物！科学界已经沸腾了，因为这场碰撞很可能揭示了宇宙重元素的形成！

重元素

重元素其实在行星上并不罕见，重元素的类别有一定的界限，在物理学或化学中，重元素是指元素周期周期表中位于铁（26号元素）以后的元素，称为“重元素”或“重金属元素”。在天文学中，把除氢和氦以外的元素统称为“重元素”。但是毫无疑问，重元素构成了人类生活中的重要组成部分，没有了重元素的支持，人类的新功能材料和新能源将无从发展，因为像铀、钚等钢系元素是核能源、核武器的核心成分，一些稀土元素更是新材料的源泉，为人类的科技发展提供了不可或缺的资源。因此，关于重元素的研究一直是科学家的头等大事。

据研究人员这些发现的新研究中说，这些发现揭示了宇宙中一些最重的元素是如何形成的过程，为化学元素形成之谜提供了重要的线索。

早期宇宙的重元素

我们知道宇宙中最轻的三种元素——氢、氦和锂是在宇宙最早期的时候产生的，时间就在大爆炸之后。而大多数比锂还重的元素，甚至周期表上的铁元素，都是数十亿年后在恒星的核心中形成的。

但黄金和铀等比铁重的元素是如何形成的，这个问题长期以来一直困扰着科学家。之前的研究曾提出了一个关键的线索，即要让原子累积到巨大的尺寸，它们需要快速吸收大量中子。这种快速捕获中子的过程，简称“r过程”，而且一般只发生在极端环境中，即原子受到大量中子轰击的环境中。

先前的研究表明，r过程元素的一个可能来源可能是中子星合并后的后果。中子星是被称为超新星的灾难性、爆炸性恒星死亡后留下的超高密度恒星核心，是一种介于白矮星和黑洞之间的星体，其密度比地球上任何物质密度大许多倍。据了解，中子星的明度达到了每立方厘米重1亿吨以上，是水的密度的一百万亿倍。由于其恐怖的密度加上强大的引力，中子星内部的质子和电子已经完全被挤压在一起形成中子。在这样极端的环境下，重元素的线索才慢慢浮出水面。

中子星的合并

2017年，天文学家首次见证了一对中子星的合并。科学家们通过探测引力波发现了这一现象。引力波是在距离地球1.3亿光年的一次碰撞中辐射出来的。此次的事件被称为GW170817的合并，数据显示这次爆炸产生的速度是光速的30%，所以它在一天之内就从100公里的大小变成了太阳系的大小。

科学家表示如果在GW170817期间确实形成了较重的元素，那么这些元素的特征可能会在合并后的爆炸中被检测到，这种现象被称为基洛诺娃。通过这些现象，科学家可以聚焦于光的波长或光谱线，通过光谱学科学家们就可以把它们与特定的元素联系起来。

锶的发现

之前的研究表明，在产生基洛诺娃爆炸的星系中存在重元素，但直到现在，天文学家们还不能精确地确定单个元素的最终结果是怎么样的。然而，通过重新分析2017年合并的数据，科学家们现在已经确定了重元素锶的特征。在地球上，锶天然存在于土壤中，主要集中于某些矿物质中，锶化合物甚至使烟花呈现出明亮的红色。

说起锶，其实大家并不陌生，它是一种银白色带黄色光泽的碱土金属，也是一种人体必需的微量元素，具有防止动脉硬化，防止血栓形成的功能。而我们常见的烟花等就有“锶”参与其中。

因此锶的发现令人惊讶，虽然锶是一种重元素，但它也是最轻的“R过程”元素之一。科学家表示这一惊人发现背后的关键可能与被称为中微子的幽灵粒子有关。因为中微子通常可以轻易地通过常规物质，但偶尔会与质子或中子相撞。因此，为了创造出一种相对较轻的重元素，比如锶，我们需要首先摧毁一些中子，比如用中微子轰击它们，使它们更快地衰变为质子和电子，这个过程可以告诉我们更多关于中子星内部发生的过程。

不过现在，科学家可能很难从中子星碰撞中发现其他重元素，因为重元素实在太复杂了，关于它们原子结构的详细数据也很少。此次“锶”的发现是一个意料之外的惊喜，但是重元素的发现只是开始，人类的探索将永无止境！