「宇宙煉金術」曝光 中子星相撞製重金屬 金戒指來自外太空?

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繼3名研究重力波的科學家獲得諾貝爾物理學獎後,天文學領域再迎來另一項重大喜訊。科學家透過設於美國的「鐳射干涉儀重力波觀測站」(簡稱LIGO)及意大利的處女座重力波探測器(Virgo),首次成功探測中子星相撞現象發出的重力波。

研究發現,中子星相撞時,會觸發強烈核反應,其巨大能量足以造出金、銀等重金屬,它們最終沉澱在行星或彗星表面,相信是各類重金屬的起源。

參與研究的卡迪夫大學重力物理學系主任薩頓(Patrick Sutton)形容,人們手上所戴結婚戒指中的黃金,很可能來自50億年或更久以前的中子星。

兩顆中子星相撞的構想圖片。(LIGO官方網站)

科學家相信氧、碳等較重的元素,是由恆星中心的核反應形成,但即使是最大型的行星,也只能產生在元素周期表排第26的鐵,遠遠不足以解釋其他更重型元素出現的原因。科學家其後推測,更重的元素可能由超新星爆炸或中子星相撞而產生,但一直未能證實。

中子星相撞後釋出的重力波及光線構想圖。(LIGO官方網站)

相撞後2秒 現伽傌射線藍光

今年8月17日,科學家在距離地球約1.3億光年的NGC4993星系,透過LIGO發現兩顆質量與太陽相若的中子星互相靠近,繼而相撞並釋出重力波。美國太空總署(NASA)望遠鏡不足2秒鐘後,再在相同地點探測到藍光,相信是伽傌射線,哈勃太空望遠鏡亦有類似發現,藍光約一天多後變成紅光,約3周後完全消失。

科學家隨後分析中子星相撞時發出的光線,發現當中存在金、銀及鉑的化學特質,總質量是地球的1,300倍。

中子星相撞模擬片段:

中子星結構緊密 一茶匙大重10億噸

中子星是由大型恆星演變而成,當恆星中心在生命末期塌陷,釋出的質子及電子有可能形成中子星。中子星結構緊密,估計一茶匙大小的中子星質量已相當於10億公噸,是太陽的1.5倍。雖然中子星並非恆星,但仍然擁有極高的溫度及放射性,磁場亦非常強烈。

英國華威大學(University of Warwick)博士萊曼(Joe Lyman)指出,中子星相撞可歸類為千倍新星(Kilonova)爆發,即由極強烈核反應引發的光線,中子星的灰燼中往往存在金、鉑或鈾等重金屬元素。由於中子星發出的伽傌射線距離地球甚遠,估計對人類沒有威脅。

LIGO執行董事萊特茨(David Reitze)等科學家周一(10月16日)召開記者會,公開中子星相撞的重力波發現。(美聯社)

科學家:來自星星的黃金

這次是LIGO第5次成功探測重力波,但由於首4次探測是由黑洞相撞造成,因此科學家未能發現光線,無法進一步分析。

科學家周一(10月16日)召開記者會公布研究結果,LIGO執行董事萊特茨(David Reitze)形容今次發現奇妙,證實中子星相撞能引致重金屬形成,更拿出祖父遺下的懷錶,笑稱錶中的黃金很可能來自中子星。

美國太空總署(NASA)將於香港時間周二(10月17日)晚上11時,與約50名科學家舉行直播,解答網民問題。

(綜合報道)



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