天文学家发现了一颗异常罕见的恒星,这可能有助于解开天文学中一个持久的谜团:宇宙中最重的元素来自哪里。
这颗名为 LAMOST J0804+5740 的恒星位于盖亚香肠(也称为盖亚恩克拉多斯)中,这是一个矮星系的古老残余,大约在 80 亿到 110 亿年前与银河系合并。这种恒星被称为锕系元素增强星,具有高丰度的放射性元素,称为锕系元素。
"锕系元素是元素周期表中质量最重的一组元素,"未参与这项研究的哥伦比亚大学理论高能天体物理学小组的博士候选人 Anirudh Patel 告诉 Space.com。"例如,它们包括钍和铀,由 r 过程产生。"
r 过程,即“快速中子俘获过程”的缩写,是一系列发生在极端天文环境中的核反应,例如中子星合并期间或某些类型的过程中,原子核迅速吸收,然后它们有机会衰变,变成更重的元素。
"这大约是如何合成我们宇宙中一半以上比铁更重的元素,"Patel 解释说。"r 过程需要比在巨大恒星的核心中发生的典型反应更极端的宇宙物理环境。然而,对 r 过程的天体物理学起源的完整理解几十年来一直难以捉摸。"
直接观测 r 过程的发生是罕见的。到目前为止,天文学家已经确定了两个可能发生它的宇宙场所。一个是合并,最近,Patel 和他的同事认为它也可能发生在被称为磁星的极化中子星中。
尽管这些发现朝着正确的方向迈出了一步,但它们仍然无法完全解释宇宙中大多数重元素的起源。已知的 r 过程场所本身无法完全解释今天观测到的重元素(如铀、钍和金)的丰度。这是因为它们太少或不频繁,无法产生我们今天观察到的重元素的数量,这表明其他尚未发现的来源必须做出贡献。