分享本文至 E-mail 信箱

學術引用格式

MLA (點一下全選)

APA (點一下全選)

EndNote(.enw)

地球上的金可能來自中子星互撞的結果

太陽金子世人愛金,原因很多,因為它漂亮,因為它常用在首飾設計中,因為它很稀有。

地球上的金元素很少,原因之一是因為宇宙中的金元素本來就少。和碳或鐵是恆星核融合反應的產物不同,金元素必須經由更劇烈的事件產生,如伽瑪射線爆發。哈佛史密松恩天文物理中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics,CfA)Edo Berger等天文學家在前陣子觀測到一起短時伽瑪射線爆發(gamma-ray burst,GRB)事件,GRB 130603B。根據資料,Berger等人認為這起事件是兩顆中子星互撞所造成的,而且Berger等人在持續數天的爆炸光輝中發現有大量重元素產生的特徵,其中包含金元素,顯見這場中子星互撞而引發的GRB爆炸事件製造並拋出了許多重元素;Berger等人估算其中金元素的含量,約相當於10倍月球質量之多。

伽瑪射線爆發是能量極高的一種劇烈爆發事件,釋出能量非常高的伽瑪射線,因此即使在很遠的地方,都能觀測到GRB爆發的光。GRB 130603B發生在距離地球約39億光年遠的地方,為迄今離地球最近的GRB事件之一。

基本上,按照伽瑪射線閃光持續的時間長短,GRB可區分為長時(long)和短時(short)兩種。GRB 130603B是由美國航太總署(NASA)的史威福衛星(Swift)於2013/6/3偵測到的,其GRB閃光僅持續了0.2秒。因此被歸類為短時GRB。

雖然伽瑪射線閃光本身消失得很快,不過GRB 130603B爆炸之後主要落在紅外波段的光輝卻消退得很慢。其亮度和行為模式與典型的「餘暉(afterglow)」不同,不是爆炸產生的高速粒子噴流撞進周邊環境中所引發的光,而是來自奇特的放射性元素。中子星互撞而引發爆炸的過程中,向外拋出的物質富含中子,因此可製造出放射性元素;當這些放射性元素開始衰變時會輻射出光,且主要是紅外光—這和Berger等人的觀測結果完全相符!

Berger等人估算這場GRB事件中,被拋出物質的總質量相當於0.01太陽質量,其中一部份是金。將這樣單一短時GRB事件製造的金元素含量,與宇宙中隨時間發生的短時GRB事件數量兩種資料綜合之後,Berger等人認為全宇宙中的金元素可能全都來自中子星互撞引發的伽瑪射線爆發事件。

資料來源:Earth’s Gold Came from Colliding Dead Stars ScienceDaily [July 17, 2013]

原文轉載自網路天文館

關於作者

臺北天文館

臺北天文館

臺北市立天文科學教育館是國內最大的天文社教機構,我們以推廣天文教育為職志,做為天文知識和大眾間的橋梁,期盼和大家一起分享天文的樂趣!