锻造你婚戒黄金的其实是爆炸的磁星？

来自历史耀斑和过去观察的新证据表明，这些磁性怪物可能在星系化学中发挥比以前认为的更大的作用，甚至可能影响行星和生命的形成。磁星耀斑可能是金和铀等重元素的宇宙工厂。

一项引人注目的新研究表明，磁星爆发可能是宇宙中一些最珍贵元素的来源，包括金、铂和铀。

几十年来，科学家们对这些重元素的来源只有一些理论。但通过深入研究数十年前的望远镜数据，研究人员现在估计，我们银河系中多达10%的重元素可能是由磁星（超新星爆炸后留下的超高密度磁性残留物）喷发而出的。

磁星是一种罕见的中子星，是大质量恒星爆炸后留下的超压缩核心。它们密度极高，体积极小，却蕴藏着足以扭曲原子的磁能。

“中子星是一种非常奇特、密度极高的天体，以其巨大而强大的磁场而闻名，”汤普森说。“它们很接近黑洞，但实际上不是。”虽然重元素的起源长期以来一直是个谜，但科学家们知道它们只能在特殊条件下通过一种称为 r 过程（或快速中子俘获过程）的方法形成，这是一组独特而复杂的核反应。

2017 年，科学家们探测到两颗超高密度中子星的碰撞，见证了这一过程。美国宇航局的望远镜、激光干涉引力波天文台 ( LIGO )和其他仪器捕捉到了这一事件，首次提供了重金属是由天体力量产生的直接证据。

但进一步的证据表明，可能需要其他机制来解释所有这些元素，因为中子星碰撞在早期宇宙中可能无法足够快地产生重元素。根据这项新研究，基于这些线索，汤普森和他的同事们认识到，强大的磁星耀斑确实可以作为重元素的潜在喷射源，这一发现得到了20年前对SGR 1806-20的观测证实。SGR 1806-20是一次非常明亮的磁星耀斑，以至于对该事件的一些测量只能通过研究其在月球上的反射来实现。

通过分析此次磁星耀斑事件，研究人员确定，新生成元素的放射性衰变与他们对磁星耀斑喷射重r过程元素后释放能量的时间和类型的理论预测相符。研究人员还推测，磁星耀斑会产生重宇宙射线，这是一种极高速粒子，其物理起源尚不清楚。

“我喜欢关于系统如何运作、新发现如何运作以及宇宙如何运作的新想法，”汤普森说。“这就是为什么这样的结果真的令人兴奋。”

该研究最近发表在《天体物理学杂志快报》上。

磁星可能为星系化学演化提供独特的见解，包括系外行星系统的形成及其宜居性。磁星不仅会产生最终到达地球的金和银等贵重金属，而且引发磁星的超新星爆炸还会产生氧、碳和铁等对许多其他更复杂的天体过程至关重要的元素。

“它们喷出的所有物质都会混入下一代行星和恒星，”汤普森说。“数十亿年后，这些原子被整合成可能形成生命的物质。”

总而言之，这些发现对天体物理学有着深远的影响，尤其是对研究重元素和快速射电暴（来自遥远星系的短暂电磁无线电波）起源的科学家而言。了解物质如何从磁星中喷出，可以帮助科学家更深入地了解它们。

由于磁星耀斑稀少且持续时间短，观测起来非常困难。目前的太空望远镜，例如詹姆斯·韦伯太空望远镜和哈勃望远镜，并不具备探测和研究其发射信号所需的专用能力。即使是像美国宇航局费米伽马射线太空望远镜这样更专业的天文台，也只能观测到邻近星系伽马射线闪光中最亮的部分。

相反，NASA 提出的一项任务——康普顿光谱仪和成像仪（COSI），可以通过勘测银河系中巨型磁星耀斑等高能事件来支持该团队的工作。虽然本世纪可能不会再发生像 SGR 1806-20 这样的事件，但如果磁星耀斑真的在我们家附近爆发，COSI 可以用来更好地识别其爆发产生的单个元素，并帮助该研究团队验证他们关于宇宙中重元素来源的理论。

汤普森说：“我们正在对这个领域产生许多新想法，持续的观察将会带来更多伟大的联系。”

编译自/ScitechDaily