全天空天体物理学卓越中心3D版 元素周期表，显示天然存在的元素直到铀
阴影表示恒星起源
信用:内容:Chiaki Kobayashi等艺术品:Sahm Keily 一项新的星系演化分析发现，中子星碰撞不会产生先前假设的化学元素数量
这项研究还揭示，目前的模型无法解释宇宙中的黄金数量——这创造了一个天文之谜
这项工作产生了一个新的周期表，显示了从碳到铀的自然元素的恒星起源
宇宙中所有的氢——包括地球上的每一个氢分子——都是在大爆炸中产生的，大爆炸也产生了大量的氦和锂，但其他的都不多
其余的自然元素是由恒星内部发生的核过程构成的
质量决定了哪些元素是伪造的，但它们都是在每个恒星的最后时刻释放到星系中的——对于真正大的恒星来说是爆炸性的，或者对于与太阳同级的恒星来说是类似太阳风的密集外流
“我们可以把恒星想象成创造新元素的巨大高压锅，”合著者、澳大利亚全天空天体物理三维卓越中心副教授卡拉卡斯解释道
“产生这些元素的反应也提供了能量，使恒星保持数十亿年的明亮
随着恒星的老化，随着内部温度升高，它们会产生越来越重的元素
" 所有比铁重的元素中，有一半——如钍和铀——被认为是在中子星——燃烧殆尽的恒星的超高密度残骸——相互碰撞时形成的
长期以来，中子星碰撞理论直到2017年才得到证实
然而，现在，卡拉卡斯和天文学家同事小林千秋和玛丽亚·卢加罗的新分析揭示，中子星的作用可能被大大高估了——而另一个恒星过程是制造大部分重元素的原因
卡拉卡斯说:“中子星合并在宇宙早期没有产生足够的重元素，140亿年后的今天也没有。”
“宇宙没有让它们足够快地解释它们在非常古老的恒星中的存在，总的来说，没有足够的碰撞来解释今天这些元素的丰富
" 相反，研究人员发现，重元素需要由一种完全不同的恒星现象产生——不寻常的超新星在高速旋转并产生强磁场时坍塌
这项发现是他们研究中出现的几个发现之一，刚刚发表在《天体物理学杂志》上
他们的研究是第一次根据第一原理计算出从碳到铀的所有自然元素的恒星起源
研究人员称，新的模型将极大地改变目前公认的宇宙进化模式
“例如，我们建立了这个新模型来一次性解释所有的元素，发现了足够多的银，却没有足够多的金，”来自英国赫特福德郡大学的合著者小林副教授说
“与观测结果相比，模型中白银产量过剩，但黄金产量不足
这意味着我们可能需要识别一种新类型的恒星爆炸或核反应
“这项研究改进了以前计算恒星质量、年龄和排列在元素产生中的相对作用的研究
例如，研究人员证实，小于太阳质量八倍的恒星会产生碳、氮和氟，以及所有比铁重的元素的一半
质量约为太阳八倍以上的大质量恒星在寿命结束时也会爆炸成超新星，产生从碳到铁的许多元素，包括生命所需的大部分氧气和钙
小林解释说:“除了氢，没有一种元素只能由一种恒星形成。”
“一半的碳是由垂死的低质量恒星产生的，但另一半来自超新星
一半的铁来自大质量恒星的正常超新星，但另一半需要另一种形式，被称为1A型超新星
这些是在低质量恒星的双星系统中产生的
" 相比之下，受引力束缚的大质量恒星对可以转变成中子星
当它们相互撞击时，撞击会产生一些自然界中最重的元素，包括黄金
然而，在新的模型中，这些数字根本不相加
卡拉卡斯说:“即使是对中子星碰撞频率最乐观的估计，也无法解释宇宙中这些元素的绝对丰度。”
“这是一个惊喜
看起来旋转的强磁场超新星是这些元素的真正来源
" 合著者Dr
玛丽亚·卢加罗在匈牙利的孔科利天文台和澳大利亚的莫纳什大学任职，她认为失踪黄金的秘密可能很快就会被解开
“新的发现有望来自世界各地的核设施，包括欧洲、美国
S
和日本，目前的目标是与中子星合并相关的稀有原子核
“这些原子核的性质是未知的，但它们在很大程度上控制着重元素丰度的产生
丢失黄金的天体物理学问题可能确实可以通过核物理实验来解决
" 研究人员承认，未来的研究可能会发现中子星碰撞比迄今为止的证据显示的更频繁，在这种情况下，它们对构成从手机屏幕到核反应堆燃料等一切元素的贡献可能会再次上调
然而，就目前而言，他们的刘海价格似乎低得多
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