千新星事情，如何发生重元素，试图颠覆修改引力？

Richie

中子星碰撞如何使地球充溢黄金和其它贵金属
十万年一遇的千新星事情，怎么使生命成为可能，可以颠覆狭义相对于论吗？
它还抹杀了一些对于引力的其它设法！


一名艺术家描画的一团富含重金属的残骸，它环抱着正在合并的中子星。（图像来源：NASA戈达德太空航行核心/CI试验室）
保罗·M·萨特（Paul M. Sutter）是纽约州立大学石溪分校（SUNY Stony Brook）和弗莱提荣钻研所（the Flatiron Institute）的一位天体物理学家、《讯问宇航员》（Ask a Spaceman）和《太空无线电播送》（Space Radio）的掌管人以及《如安在太空死亡》（How to Die in Space）的作者。


宇宙十分长于把货色撞击在一同。各种货色都会产生碰撞——恒星、黑洞和被称为中子星的超高密度物体。
傍边子星这样做时，碰撞会释放出少量生命所需元素。
让咱们来探究天文学家是如何利历时空构造中的纤细涟漪来证明碰撞中子星使生命——如咱们所知的那样——成为可能。
在宇宙历史上，简直一切的货色都在某个时辰产生过碰撞，所以天文学家早就以为中子星——大恒星爆炸性死亡中发生的超高密度物体——也会碰撞到一同。但从约十年前开始，天文学家意想到中子星的碰撞会尤为乏味。


首先，中子星碰撞会伴有着一次闪光而完结。它不会像大型恒星爆炸时产生的典型超新星那样亮堂。然而，天文学家预测中子星碰撞所发生的爆炸会比典型新星亮堂约一千倍，因此他们将其命名为”千新星“——这个名字始终沿用至今。
望文生义，中子星是由许多中子组成的。当你将一束中子置于高能环境中，它们会开始结合、转化、分裂，并进行各种其它疯狂的核反映。


元素的降生
由于一切的中子都在到处航行并互相结合，以及核反映所需的一切能量，千新星因而就成了少量重元素发生的缘故，这些重元素包罗金、银和氙。千新星和它们的远亲超新星一同构成为了元素周期表，并发生了一切使岩石行星筹备好包容生物无机体所需的元素。
2017年，天文学家目击了他们的第一颗千新星。这一事情产生在间隔地球约1.4亿光年处，最后的前兆是：泛起了一种特定模式的引力波（或时空涟漪）冲洗地球。


这些引力波是由激光干预引力波天文台（LIGO）和处女座天文台（the Virgo observatory）探测到的，这两个天文台立刻通知天文学界，称他们看到了显著的时空涟漪，这只能象征着两颗中子星产生了碰撞。不出两秒，费米伽马射线太空望远镜（the Fermi Ga妹妹a-ray Space Telescope）探测到了一次伽马射线暴——一次长久而亮堂的伽马射线闪耀。
跟着世界各地的天文学家在千新星事情中调试他们的望远镜、天线和轨道天文台，在电磁谱的每个波长扫描它，一阵迷信兴致纷来沓至。共计，寰球大约三分之一的天文学界人士参预了这项任务。这或许是人类历史上最为普遍形容的天文事情，在最后两个月颁发了超过100篇对于该主题的论文。


千新星早就被预言了，但在每个星系每十万年产生一次的几率下，天文学家其实不真的指望这么快就可以看到一颗。（比拟之下，超新星在每个星系中每隔几十年就会泛起一次。）
另外，引力波信号的参加让人们对事情自身有了史无前例的理解。在引力波和传统电磁观测之间，在中子星开始合并的那一刻起，天文学家就失掉了残缺的图象。
这千新星独自就发生了价值超过100个地球的纯固态贵金属，证明了这些爆炸在制作重元素方面很杰出。
简而言之，你珠宝中的黄金是由两颗中子星碰撞所铸造的，这场碰撞产生在太阳系降生的很久之前。


修改引力之亡
但这不是千新星的观测如斯诱人的独一缘故。阿尔伯特·爱因斯坦的狭义相对于论预测引力波以光速传布。然而天文学家长时间以来始终在致力开展狭义相对于论的拓展和修改，而且其中绝大少数的拓展和修改预测了引力波的不同速度。
在那次千新星事情中，宇宙为咱们提供了一个完善的测试场合。来自千新星的引力波信号和伽马射线暴信号在1.7秒以内彼此到达。但那是在引力波信号和伽马射线暴信号旅行了超过1.4亿光年之后。地球间隔彼此很近，为了在如斯漫长的旅程中到达地球，引力波和电磁波必需以相反的速度传布到百万分之一的区域。
那一次丈量比以前任何的一次观测都要精准十亿倍，因此歼灭了绝大少数通过修改的引力实践。
怪不得寰球三分之一的天文学家都感觉这颇有趣。
BY: Paul Sutter
FY: Tessa
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