2025年4月29日发表在《天体物理学杂志快报》上的一项新研究提供了令人信服的证据,表明磁星耀斑可能是宇宙中重元素(如黄金和铂金)的重要来源[1, 2, 3]。这项由哥伦比亚大学的阿尼鲁德·帕特尔领导的研究分析了来自NASA和ESA望远镜的档案数据,揭示了这些高度磁化的中子星可能贡献了我们银河系中高达10%的重元素[1, 3, 6, 9]。
揭开重元素形成的奥秘
几十年来,科学家们一直试图了解比铁重的元素是如何产生并分布在整个宇宙中的[1, 2, 4, 10]。虽然中子星碰撞(千新星)和超新星等事件已知可以锻造重元素,但它们发生在宇宙历史中相对较晚的时期[3, 9]。这项新研究表明,磁星耀斑发生得更早,可能是第一批重元素的来源,包括黄金[1, 3, 5, 9]。
磁星是具有极强磁场的中子星[1, 2, 4]。偶尔,它们会经历星震,这会使它们的地壳破裂并释放出巨大的高能辐射爆发,称为巨耀斑[1, 2, 5, 11]。研究人员现在已将这些耀斑与通过快速中子捕获过程产生重元素联系起来,在该过程中,较轻的原子核转化为较重的原子核[3, 8, 9]。
意义和未来研究
磁星耀斑可以产生重元素的发现对我们理解宇宙的化学演化具有重要意义[3, 5, 10]。美国宇航局即将于2027年发射的康普顿光谱仪和成像仪(COSI)任务将进一步研究这些现象[1, 3, 6, 8, 10]。COSI将研究磁星耀斑等高能事件,并识别其中产生的特定元素,从而为贵金属和其他重元素的起源提供有价值的见解[1, 3, 6]。