为什么已知宇宙中有这么多黄金？

宇宙中的黄金太多了，或者至少在我们居住的地区。 也许这不是问题，因为我们非常看重黄金。 问题是，没有人知道它来自哪里。 这引起了科学家们的兴趣。

因为地球在形成的时候是熔融的， 当时我们星球上几乎所有的黄金，大概都掉进了地球的核心. 因此，假设大部分黄金发现于 地球的地壳 后来地幔在大约 4 亿年前的晚期重轰炸期间被小行星撞击带到地球。

示例 南非威特沃特斯兰德盆地的金矿床, 已知最丰富的资源 地球上的黄金， 属性。 然而，这种情况目前正受到质疑。 威特沃特斯兰德的含金岩石 (1) 堆积在撞击前 700 到 950 亿年之间 弗雷德福陨石. 无论如何，这可能是另一种外部影响。 即使我们假设我们在贝壳中发现的黄金来自内部，它也一定来自内部的某个地方。

1. 南非威特沃特斯兰德盆地的含金岩石。

那么我们所有的黄金而不是我们的黄金最初是从哪里来的呢？ 还有其他几种关于超新星爆炸的理论如此强大，以至于恒星会倒塌。 不幸的是，即使是这种奇怪的现象也不能解释问题。

这意味着这是不可能的，尽管炼金术士多年前就尝试过。 得到 闪亮的金属90 个质子和 126 到 XNUMX 个中子必须结合在一起才能形成一个均匀的原子核。 它 。 这样的合并并不经常发生，或者至少不会在我们直接的宇宙附近发生，无法解释它。 巨大的黄金财富我们在地球上和地球上发现的。 新的研究表明，最常见的黄金起源理论，即中子星的碰撞 (2) 也没有为其内容问题提供详尽的答案。

黄金会掉进黑洞

现在众所周知 最重的元素 当恒星中的原子核捕获称为分子的分子时形成 中子. 对于大多数古老的恒星，包括那些在 矮星系 从这项研究中，这个过程很快，因此被称为“r-process”，其中“r”代表“快速”。 理论上有两个指定的地方可以进行该过程。 第一个潜在的焦点是产生大磁场的超新星爆炸——磁旋超新星。 第二个是加入或碰撞 两颗中子星.

查看生产 星系中的重元素 总的来说，加州理工学院的科学家近年来研究了几 最近的矮星系 从 克卡望远镜 位于夏威夷的莫纳克亚。 他们想看看星系中最重的元素是何时以及如何形成的。 这些研究的结果为矮星系过程的主要来源出现在相对较长的时间尺度上的论文提供了新的证据。 这意味着重元素是在宇宙历史的后期产生的。 由于磁旋超新星被认为是早期宇宙的一种现象，重元素产生的滞后表明中子星碰撞是其主要来源。

重元素的光谱标志包括黄金在内的 2017 年 170817 月中子星合并事件 GW3 中的电磁观测台在该事件被确认为中子星合并后进行了观测。 目前的天体物理模型表明，单个中子星合并事件会产生 13 到 XNUMX 质量的黄金。 超过地球上所有的黄金.

中子星碰撞产生黄金，因为它们将质子和中子结合成原子核，然后将产生的重核喷射到 空间. 在超新星爆炸期间可能会发生类似的过程，此外还会提供所需数量的黄金。 英国赫特福德郡大学的天体物理学家、该主题最新研究的主要作者 Chiaki Kobayashi（3 岁）告诉 LiveScience：“但在这种喷发中大到足以产生黄金的恒星会变成黑洞。” 所以，在普通的超新星中，黄金即使是形成的，也会被吸进黑洞。

3.赫特福德大学的Chiaki Kobayashi

那些奇怪的超新星呢？ 这种类型的恒星爆炸，所谓 超新星磁旋，非常罕见的超新星。 垂死之星 他在里面旋转得如此之快并被它包围 强磁场它在爆炸时会自行翻滚。 当它死亡时，恒星会向太空释放炽热的白色物质射流。 因为这颗恒星是由内而外的，它的喷流充满了金色的核心。 即使是现在，构成黄金的星辰也是一种罕见的现象。 更罕见的是恒星创造黄金并将其发射到太空。

然而，根据研究人员的说法，即使是中子星和磁旋超新星的碰撞也无法解释我们星球上如此丰富的黄金是从哪里来的。 “中子星合并是不够的，”他说。 小林. “不幸的是，即使加上第二个潜在的黄金来源，这个计算也是错误的。”

很难准确地确定多久 微小的中子星，它们是古代超新星的非常密集的残余物，它们相互碰撞。 但这可能并不常见。 科学家们只观察到过一次。 估计表明，它们碰撞的频率不足以产生发现的黄金。 这是女主的结论 小林 和他的同事们，他们于 2020 年 XNUMX 月在《天体物理学杂志》上发表了该论文。 这些不是科学家们第一次发现这样的发现，但他的团队已经收集了创纪录的研究数据。

有趣的是，作者解释得很详细 宇宙中发现的较轻元素​​的数量, 比如碳 ¹²C，也比黄金重，如铀 ²³⁸U. 在他们的模型中，锶等元素的数量可以用中子星的碰撞来解释，而铕则可以用磁旋超新星的活动来解释。 这些是科学家们过去难以解释它们在太空中出现的比例的元素，但黄金，或者更确切地说，它的数量，仍然是一个谜。