2つの中性子星が衝突して宇宙を揺さぶり、「キロノバ」と呼ばれる壮大な爆発を引き起こし、超高密度で超高温の物質を宇宙に放出しました。現在、天文学者は最も決定的な証拠を報告していますが、その爆風の余波で、紛らわしいリンク要素が形成されて、紛らわしい宇宙の化学を説明するのに役立ちました。
その揺れ-重力波と呼ばれる時空のまさに構造の波紋-が2017年に地球に到達したとき、それは重力波検出器を発し、これまでに検出された最初の中性子星の衝突となりました。結果のキロノバの光を研究します。現在、それらの望遠鏡からのデータは、放出された物質、すなわち天文学者が宇宙について知っている他のすべてを考えると説明することが困難であった宇宙の歴史を持つ重い元素で渦巻くストロンチウムの強い証拠を明らかにしました。
地球と宇宙にはさまざまな種類の化学元素が散乱しています。説明しやすいものもあります。水素は、1つのプロトンだけの最も単純な形で構成されており、ビッグバンの直後に存在し、素粒子が形成され始めました。陽子が2つあるヘリウムも、説明が非常に簡単です。私たちの太陽はそれを常に生成し、その熱く密な腹の中で核融合によって水素原子を一緒に粉砕します。しかし、ストロンチウムのようなより重い元素は説明するのがより困難です。長い間、物理学者はこれらの高額な元素は主に超新星の間に形成されたと考えていました-キロノバのようですが、規模は小さく、人生の終わりに巨大な星が爆発したためです。しかし、超新星だけでは宇宙に存在する重い元素の数を説明できないことが明らかになりました。
この最初に検出された中性子星の衝突の後にストロンチウムが立ち上がることは、はるかに小さい超高密度の物体間のこれらの衝突が実際に私たちが地球上で見つける重元素のほとんどを生み出すという代替理論を確認するのに役立ちます。
物理学は、周りのすべての分厚い原子を説明するために超新星や中性子星の合併を必要としません。私たちの太陽は比較的若くて明るいので、主に水素を融合してヘリウムにします。しかしNASAによると、大きくて古い星は26個の陽子で鉄と同じくらい重い元素を融合させることができます。しかし、27陽子コバルトと92陽子ウランの間の元素を生成するために、その寿命の最後の瞬間の前に、星が熱くなったり密度が十分になったりすることはありません。
しかし、Nature誌に掲載された2018年の記事で2人の物理学者が指摘したように、地球上では常により重い要素が見つかります。したがって、謎。
ストロンチウムを含むこれらの超重元素の約半分は、「高速中性子捕獲」または「r-プロセス」と呼ばれるプロセスを通じて形成されます-極端な条件下で発生し、高密度の原子核がロードされた原子を形成できる一連の核反応陽子と中性子で。しかし、科学者たちは、宇宙のどのシステムが私たちの世界で見られる膨大な量のrプロセス要素を生成するのに十分なほど極端であるかをまだ解明していません。
一部は超新星が犯人であると提案しました。 「最近まで、天体物理学者たちは、rプロセスイベントで形成された同位体が主にコア崩壊超新星から生じたと慎重に主張しました」とNatureの著者は2018年に書いています。
超新星のアイデアがどのように機能するかを次に示します。爆発して死にゆく星は、生命体が生み出したものを超える温度と圧力を生み出し、複雑な物質を短時間、激しい閃光で宇宙に吐き出します。それはカール・セーガンが1980年代に語っていた話の一部であり、彼は私たち全員が「星のもの」でできていると彼が言ったときです。
その2018年のネイチャー記事の著者によると、最近の理論的研究は、超新星が宇宙での優勢を説明するのに十分なr-プロセス材料を生成しない可能性があることを示しています。
中性子星を入力してください。いくつかの超新星（1立方インチあたりの質量のブラックホールによってのみ打ち負かされる）の後に残った超高密度の死体は、恒星的には小さく、アメリカの都市に近いサイズです。しかし、彼らは実物大の星を上回ることができます。彼らが一緒に攻撃すると、結果として生じる爆発は、衝突するブラックホール以外のどのイベントよりも、時空の構造を激しく揺さぶります。
そして、それらの猛烈な合併において、天文学者は疑い始めました、それらの数を説明するのに十分なr-プロセス要素が形成される可能性があります。
2017年の衝突による光の初期の研究は、この理論が正しいことを示唆していました。当時のライブサイエンスの報告によると、天文学者は、光が爆風から材料を通過する方法で金とウランの証拠を見ましたが、データはまだかすんでいました。
ジャーナルネイチャーで昨日（10月23日）に発表された新しい論文は、それらの初期の報告の最も確固たる確証を提供しています。
コペンハーゲン大学の天文学者である研究著者のジョナタン・セルシング氏は、次のように述べています。声明で述べた。
天文学者たちは当時、宇宙の重元素がどのように見えるか正確にはわかりませんでした。しかし、彼らは2017年のデータを再分析しました。そして今回、問題に取り組むためのより多くの時間を与えられて、彼らはストロンチウムを正しく指すキロノバから来た光の中に「強い特徴」を見つけました-r-プロセスのサインと他の要素がそこに形成された可能性が高いという証拠まあ、彼らは彼らの論文に書いた。
時間の経過とともに、そのキロノバからの物質の一部はおそらく銀河に流れ込み、おそらく他の星や惑星の一部になると彼らは言った。たぶん、最終的に、それは将来のエイリアン物理学者が空を見上げて、彼らの世界のこの重いものすべてがどこから来たのか疑問に思うようになるでしょう。
