天文學家正在尋找中子星碰撞的殘餘物，這次碰撞賦予了地球珍貴的金屬。
當中子星合併時，它們會向周圍噴射出大量的短壽命元素，這些物質成為後來形成的太陽系的一部分。現在，科學家們正試圖透過追蹤原始衰變物質產生的元素，來逼近播撒我們太陽系的合併事件。根據這項工作，他們認為，負責這次事件的合併發生在我們的太陽系誕生前1億年，距離太陽系1000光年。
哥倫比亞大學物理學家、該專案首席科學家薩博爾奇·馬爾卡告訴Space.com：“它離得很近。如果你抬頭看天空，看到1000光年外發生中子星合併，它會使整個夜空黯然失色。”
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馬爾卡和他的同事，佛羅里達大學的天體物理學家伊姆雷·巴託斯，利用太陽系黎明時期的隕石來追蹤這次碰撞。他們分析了這些岩石中同位素——原子中中子數不同的元素“風味”。
首先，他們計算了早期太陽系中放射性同位素的數量；然後，研究人員將他們的測量結果與中子星合併產生的同位素數量進行了比較。馬爾卡於一月份在檀香山舉行的美國天文學會冬季會議上介紹了他們的研究成果。
“我們”的中子星合併
宇宙中的重元素，如金、鉑和鈽，是在中子轟擊現有原子時形成的。在這樣的碰撞中，一個中性中子可以發射帶負電的電子，變成帶正電的質子，從而改變原子的身份。
這個過程被稱為快速中子俘獲，只發生在最強大的爆炸中，如超新星和中子星合併。但科學家們仍在爭論，這些極端事件中，哪一個對宇宙中大部分重元素負責。
因此，馬爾卡和巴託斯轉向古代隕石，試圖瞭解哪種型別的事件可能播撒了早期太陽系。鎖定在年輕太陽系的岩石內部的是從爆炸中噴射出來的物質，儘管這些初始元素具有放射性並迅速衰變，但它們留下了過去存在的印記。
隨著雷射干涉引力波天文臺（LIGO）開始識別潛在的中子星合併，科學家們正在應用它的觀測結果來幫助識別附近合併中最可能的物質貢獻者，馬爾卡稱之為“星系的巫婆湯”，這種緩慢衰變的物質最終進入了太陽系。
之前的研究估計，超新星大約每50年在銀河系中發生一次。LIGO的新觀測表明，中子星合併發生的頻率要低得多，大約每10萬年一次。太陽系中重元素的數量表明，它們來自附近的 neutron-star 合併，因為超新星起源會產生更多的物質。
從那裡，這對搭檔依靠單個同位素來確定太陽系本地中子星合併發生的時間和地點。
馬爾卡說：“每個同位素都是從爆炸開始的秒錶。”透過研究當物質被捕獲時，每種同位素還剩下多少，他能夠確定給太陽系帶來陣雨的碰撞的年齡。“只有一個時間點它們都一致，”他說。那個時間點大約發生在太陽系形成前1億年，這在天文時間尺度上只是眨眼一瞬間。該團隊還根據有多少物質最終進入太陽系，計算出恆星碰撞的距離為1000光年。
該團隊無法弄清楚的是，這些重元素進入將成為我們太陽系的鄰域的方向，這一發現理論上可以讓科學家們精確定位碰撞的殘餘物。問題是，自45億年前形成以來，太陽一直沒有靜止不動；相反，它一直在銀河系中穿行。
一路上，它留下了在同一星團中靠近它形成的恆星，天文學家長期以來徒勞地尋找這些恆星。馬爾卡希望有一天，天文學家會找到那些姊妹星和形成太陽系的中子星合併的殘餘物。
馬爾卡說，這項新發現觸動人心。“人們實際上哭了，”他指的是他的團隊成員。
他說，他認為這種強烈的情感反應之所以產生，是因為這次中子星合併不僅僅是發生在太空中的一次事件。它與我們每個人都有關。
馬爾卡說：“這不是深奧難懂的，它是我們的。”“不是我們在銀河系中的，而是我們在太陽系中的。”
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