AI成功破解宇宙最重元素如何被锻造的核心秘密

中子星合并的艺术家印象图。图片来源：DanaBerry，SkyWorksDigital公司。

一种由机器学习驱动的模拟正在为研究人员提供一个新窗口，让他们得以了解宇宙中一些最重元素的形成过程。

珠宝中的黄金、核燃料中的铀以及宇宙中许多最重的元素来自哪里？科学家认为它们是在宇宙中一些最剧烈的事件中形成的，但详细模拟这些过程仍然是一个重大的计算挑战。

现在，GSIFAIR的研究人员及其国际合作者开发了一种基于机器学习的模型，该模型能更深入地洞察元素如何在中子星合并等极端事件中形成。该团队首次将深度学习神经网络纳入流体动力学模拟，以模拟r过程核合成期间释放的能量。他们的研究结果发表在《物理评论D》上。

许多化学元素是在强大的天体物理事件中产生的，包括超新星爆炸和中子星合并。这些环境会产生大量能量和自由中子，从而促成快速中子捕获过程（或称r过程），该过程负责产生许多比铁更重的元素。在这个过程中，原子核迅速吸收中子，这些中子随后转化为质子，形成越来越重的元素。

在透镜状星系NGC4993中，通过引力波测量首次观测到两颗中子星的碰撞。相关的恒星耀斑（千新星）在哈勃太空望远镜的观测中清晰可见。哈勃望远镜观测到这颗千新星在六天内逐渐变暗（插图所示）。图片来源：A.J.Levan（华威大学）、N.R.Tanvir（莱斯特大学）以及A.Fruchter和O.Fox（空间望远镜科学研究所）。

世界各地的研究人员努力