黑洞是個“煉金大師”
2019-07-25 06:41:18
科學之謎 2019年7期
科學家們一直對宇宙中的金等重元素的來源感到疑惑。氫、氦、鋰等輕元素誕生于宇宙大爆炸后，碳、氧、鐵等較重元素則來自恒星內(nèi)部，但像金、鈾這樣的重元素的起源卻一直撲朔迷離。很多的重元素都是通過捕捉中子形成的，所以要產(chǎn)生重元素，就需要一個充滿中子的極端環(huán)境，在這個環(huán)境下的原子核會迅速吸收中子，從而產(chǎn)生重元素。
最初，科學家們將目光放在了中子星相撞的罕見現(xiàn)象上。中子星相撞每一百萬年可能只發(fā)生幾次，相撞時會產(chǎn)生R-過程（快中子捕獲反應）。在R-過程中，原子核會迅速吸收中子，從而產(chǎn)生重元素。但中子星相撞的現(xiàn)象實在太罕見了，罕見到無法解釋現(xiàn)今存在的重元素的數(shù)量。這使得科學家開始考慮是否有其他可以產(chǎn)生重元素的天體。
科學家找到了一種神秘天體——黑洞。它引力大到可以吞下許多物質，連光線都無法逃脫?？茖W家說，中子星死亡時，會坍縮成黑洞，有些物質沒有被黑洞吞下，形成了圍繞黑洞旋轉并釋放能量的吸積盤，而吸積盤中的R-過程發(fā)生得比中子星相撞要多得多。現(xiàn)今存在的重元素中，大約有80%來自黑洞的吸積盤。產(chǎn)生如此多的金等重金屬元素，怪不得說黑洞是個“煉金大師”呢！
