詹姆斯·韦布望远镜解开宇宙最重元素起源之谜

詹姆斯·韦布空间望远镜以一次异常明亮的伽玛射线为引导,成功探测到了星际残骸碰撞点附近的重元素碲,这一发现让科学家们离解开宇宙中最重元素的起源更近了一步。

中子星是在恒星无法再进行核聚变并在自身引力下坍缩时形成的,形成的物质非常密集,一勺中子星物质的重量可达1000万吨。当中子星相互碰撞时,这些极其致密的物质会喷射到周围环境中。这种物质富含自由中子,可以被原子捕获,从而形成不稳定的原子,最终衰变成具有较多质子和中子的元素,即元素周期表中的重元素。这些元素的衰变还释放出一股电磁辐射爆炸,被天文学家们称为“千新星”。

然而,这一过程的直接证据尚未被发现,部分原因是千新星非常罕见,而韦布望远镜的发现证实了这一证据。

在此之前,我们在一组千新星的研究数据中发现了锶和钇的迹象,但这些元素相对较轻,拥有大约85到90个质子和中子。

韦布望远镜通过使用伽马射线暴GRB 230307A作为引导,首次探测到了中子星碰撞点附近的单一元素——碲。这次伽玛射线暴于2023年3月首次被费米伽马射线太空望远镜探测到,其辐射强度比通常探测到的伽玛射线暴高1000倍,持续时间达200秒。

在爆炸的后期阶段,随着千新星的光线变为红外,它从地球上变得不可观测,但对于韦布的高灵敏度红外探测器来说,它却是一个极好的目标。