对于一些科技投机者来说，宇宙可以被视为一座金矿。但就字面意义上的贵金属产量而言，一个更准确的描述可能是一个工厂——尽管它间歇性地运行，而且在罕见且极端的情况下。
天文学家们现在对产生金、铂和其他重元素的宇宙条件有了更深入的了解。他们已在一项发表在《天体物理学杂志快报》上的报告中，识别并描述了一次来自超磁化恒星的巨型耀斑，该耀斑可能产生了我们银河系中高达 10% 的重元素。
磁场中的恒星
这项发现的起源可以追溯到一次先前的事件。2004 年，一颗太空望远镜捕捉到了一颗磁星——一种被比地球强数万亿倍的磁场包裹的恒星——发出巨型耀斑。尽管这次光线和放射性粒子爆发仅持续了几秒钟，但它释放的能量比我们的太阳在一万年里释放的能量还要多。
天文学家们识别出了第一道闪光。但大约 10 分钟后出现的第二次较小的闪光仍然无法解释。
现在已确定，第二次闪光是包括金和铂在内的重元素诞生的标志。除了确定第二次耀斑的成因外，天文学家们还计算出第一次耀斑产生的重金属相当于地球质量的三分之一。此前只有一次类似的形成过程被观测到，但来源不同——那是中子星合并。
“这确实是我们第二次直接看到这些元素形成的地方的证据，”位于纽约市的 Flatiron 研究所计算天体物理学中心 (CCA) 的科学家、该论文的作者之一 Brian Metzger 在一份新闻稿中说。“这是我们对重元素生产理解上的一个重大飞跃。”
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重金属的形成
宇宙早期，大爆炸形成的元素相对较少。大爆炸之后，有大量的氢和氦，以及少量的锂。但元素周期表中的大多数元素尚未存在。随着恒星的诞生和死亡，其他元素逐渐形成。但这些解释只适用于较轻的元素。
虽然科学家们对较轻元素的产生地点和方式有透彻的了解，但许多比铁更重的、富含中子的重元素的形成地点仍然不完整。
科学家们曾推测，重金属是在一系列快速核反应中产生的。2017 年，天文学家们在观测到两颗中子星碰撞时证实了这一过程。那次碰撞创造了重金属形成的条件。
然而，由于这类碰撞非常罕见，它们无法解释所有存在的重金属。一些人怀疑磁星也可能是来源，因为它们也含有大量且密度高的中子。Metzger 和同事们在 2024 年的计算中表明，巨型耀斑也可能产生重金属。他们现在已经证实了这一点。
搜寻进行中
由于磁星耀斑比中子星碰撞更常见，科学家们预计会发现更多，因为他们现在知道在哪里寻找和寻找什么。当 NASA 的康普顿光谱仪和成像仪任务于 2027 年发射时，他们将很快拥有更好的搜寻工具。
尽管如此，找到它们仍然是一个挑战。银河系每隔几十年就会发生一次大型磁星耀斑，而整个可见宇宙每年大约会发生一次。一旦探测到初始信号，天文学家们只有大约 10 到 15 分钟的时间将望远镜指向那个爆发。
“这将是一场有趣的追逐，”Metzger 在新闻稿中说道。
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