天体物理学家揭开爆炸中子星辉光中电子之谜

在两颗中子星碰撞形成黑洞后的放射性辉光里，基本粒子的温度已被观测到。

这首次让测量这些宇宙事件中的微观物理性质变为可能。

两颗中子星的碰撞造就了迄今为止观测到的最小黑洞。

这场剧烈的宇宙碰撞除了产生黑洞，还形成了一个以接近光速膨胀的火球。

在接下来的日子里，它的亮度相当于数亿个太阳的亮度。

这个发光物体，即所谓的千新星，如此明亮的原因是爆炸中产生的重放射性元素衰变时释放出大量辐射。

通过结合全球各地望远镜对千新星光线的测量，由尼尔斯·玻尔研究所的宇宙黎明中心领导的一个国际研究团队，已接近爆炸的神秘本质，且更接近回答一个古老的天体物理问题：比铁重的元素来自何处？

“这种天体物理爆炸的剧烈程度逐小时递增，因此没有一台望远镜能够追踪其整个过程。地球的自转使得单个望远镜对该事件的观测角度受到阻挡。

“但通过结合来自澳大利亚、南非和哈勃太空望远镜的现有测量结果，我们能够非常详细地追踪其发展。我们表明，整体所呈现的内容超出了各个数据集之和，”尼尔斯·玻尔研究所的博士生阿尔伯特·斯内彭（Albert Sneppen）说道，他是这项新研究的负责人。

在碰撞刚刚发生之后，破碎的恒星物质温度高达数十亿度。比太阳中心还要热一千倍，与大爆炸后仅一秒钟的宇宙温度相当。

这种极端的温度致使电子不附着于原子核，而是在所谓的电离等离子体中漂浮。

电子“四处飞舞”。但在随后的瞬间、分钟、小时和日子里，恒星物质冷却，情形就如同大爆炸后的整个宇宙。

大爆炸 37 万年后，宇宙冷却得足够充分，电子能够附着在原子核上，形成第一批原子。光如今能够在宇宙中自由传播，原因是其不再受到自由电子的阻拦。

这意味着在宇宙历史中，我们所能看到的最早的光便是这种所谓的“宇宙背景辐射”——一片片的光，构成了夜空那遥远的背景。在爆炸产生的恒星物质中，如今能够观察到电子与原子核统一的类似过程。

其中一个具体的结果是对像锶和钇这样的重元素的观测。它们很容易被检测到，但很可能还有许多我们不确定来源的其他重元素也是在爆炸中形成的。

“我们现在能够看到原子核与电子在后光中结合的那一刻。”

“我们首次目睹了原子的形成，能够测量物质的温度，还能看到这种遥远爆炸中的微观物理学现象。”

“这就好比从四面八方欣赏环绕着我们的三种宇宙背景辐射，不过在这里，我们是从外部看到了所有情况。我们看到了原子诞生前、诞生时以及诞生后的时刻。”

“物质膨胀的速度如此之快，规模增长得这般迅速，以至于光需要花费数小时才能穿过爆炸。”

“在离我们较近的地方，电子已经和原子核结合，但在另一边，也就是新生黑洞的远端，‘现在’依旧只是未来。”