含铀微型雪花，炸药桶的潜伏小火花，或将引燃单身白矮星

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钱德拉x射线天文台的图象展现了开普勒超新星陈迹，这个著名的Ia型超新星由约翰尼斯·开普勒于1604年发现。（图片来源：NASA/CXC/NCSU/M.Burkey et al; Optical: DSS）
喷射性铀造成的 “微型雪花”会诱发微小的核爆炸，这无望暴-露宇宙中更多巧妙的恒星爆炸事情。


当小恒星死亡时，它们会逐步冷却造成白矮星。新的钻研标明，铀原子在这些老化的白矮星冷却时会下沉到其核心，解冻成雪花般的晶体，其大小不超过沙粒。伊利诺伊州立大学实践物理学家马特·卡普兰（Matt Caplan）表现，在那里，这些“雪花”能够充任宇宙中一些最小的核弹，成为“扑灭炸药桶的火花”。理解这些爆炸的产生机制关于钻研元素的发生甚至宇宙的收缩都是极其首要的。


图中所示的黯淡恒星爆炸附属于Ia型超新星，这类双星零碎由白矮星和一颗伴星组成，白矮星不停汲取伴星的物资，当达到临界品质时爆炸就会发生。因为白矮星品质受限于1.44个太阳品质的钱德拉塞卡极限，超过该品质就会坍缩爆炸，学者以为它们在爆炸时拥有相反的品质，拥有统一的亮度，那末间隔地球的不同，会致使观测亮度纷歧，所以能够在天文观测上承当起里程计量的工作。


天文学家留意到一些Ia型超新星比实践上更暗，最新颁发在《物理评论快报》的一项钻研，提出了一种解释，这也许由低品质的白矮星自爆发生，它们既没有伴星也没有从临近恒星中获得物资。印第安纳大学实践核天体物理学家查克·霍洛维茨表现，也许有的白矮星不需求伴侣，繁多一颗恒星也能够产生爆炸。


恒星原枪弹的降生
白矮星是品质小于10倍太阳品质的恒星陈迹，外层零落后逐步变得冰冷，未燃尽的核中大部份是碳和氧元素以及包罗铀在内的少部份元素，历经数以万计的岁月，原子解冻，其中最重的元素最早固化堆积在核中。
迷信家通常以为这些单个白矮星终究会缩减为寒冷的黑矮星，但在某些状况下，这一过程会转变为为一场核爆炸做筹备。当下沉的铀原子互相碰撞时，它们会解冻，造成巨大的喷射性雪花，用不了一个小时，一个从核中通过的流氓中子撞向了雪花，诱发了一个原子核的裂变，接着链反映被激起，就像核弹的连锁反映同样，引燃了其余部份，致使自爆成为超新星。
关于上述链反映的产生，是需求少量的喷射性同位素U235，因为同位素天然衰减，钻研人员以为这种超新星只可能在拥有短寿命的大品质恒星中泛起。小品质恒星，例如太阳，间隔死于非命还有50亿年时间，到变为白矮星时残留的U235已缺乏以诱发超新星爆炸。


这项任务也诱发了不少迷信家的兴致，加州大学圣克鲁斯分校的天文学家瑞安·福利表现，假如真的有单个白矮星自爆，这将会十分乏味。他也指出，黯淡的Ia型超新星大少数来自于陈旧恒星群，其实不像该钻研指出的年老恒星中，在短寿命星系群中很少或者简直没有Ia型超新星。
只管该项钻研标明这一机制无理论上可行，但目前尚不分明独自恒星的自爆过程，他们发生的频率以及切当的诱发机制。


卡普兰向《糊口迷信》表现，咱们迫切的需求摹拟计算来验证雪花是不是可以诱发连锁反映，形成恒星的爆炸，即便不克不及彻底的引爆，咱们也想看看核内是不是会发生一嘶嘶火星或者强劲的火花。


相干常识
超新星是某些恒星在演变接近末期时阅历的一种激烈爆炸。这类爆炸都极为亮堂，过程当中所突发的电磁辐射常常可以照亮其所在的全部星系，并可能继续几周至几个月乃至几年才会逐步衰减。而在此期间，一颗超新星所释放的辐射能量能够与太阳在其终身中辐射能量的总和至关。
BY:Mara Johnson-Groh
FY: gxm
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