古代恆星能產生科學界未知的超重元素,原子質量大於 260

作者 | 發布日期 2023 年 12 月 11 日 15:36 | 分類 天文 , 自然科學 line share follow us in feedly line share
古代恆星能產生科學界未知的超重元素,原子質量大於 260


元素週期表外存在一個新世界的跡象越來越多了,新研究發現,古老恆星可能產生了科學界未知的極重元素。

當今宇宙元素多樣性需歸功於恆星,它們做為宇宙工廠,從周遭環境獲取元素後把它們融合在一起產生新元素,等到恆星死亡,這些勞動成果就隨著爆炸傳播到整個宇宙,為下一代恆星提供更高階的「基礎」產生更重元素。

但這個過程有否限制?一個元素可以多重?北卡羅萊納州立大學團隊為解惑這些問題進行研究。

元素重量取決於其原子質量(單一原子核內質子和中子總數),目前已知「天然存在」且數量有意義的最重元素是鈾,原子質量為 238 u。但新研究證據表明,恆星內存在原子質量超過 260 u 的未知極重元素。

宇宙最重元素透過 R-過程(快中子捕獲過程)產生,該過程發生於中子星碰撞等極端環境,本質上,漂浮在恆星周圍的原子核幾分之一秒內充滿中子,接著其中一些中子轉化為質子,產生鉑、鈾等比鉛、鉍更重的元素原子。

團隊試著檢查銀河系 42 顆已深入分析的恆星重元素含量,集體研究整個恆星群元素豐度,結果發現先前被忽略的模式。

研究人員指出,這些恆星富含包括釕、銠、鈀、銀等重元素,但元素週期表中緊鄰它們的元素卻沒有同樣相關性,證明這些元素由更重元素衰變而成,逆向計算後,得知衰變前的重元素原子質量至少為 260 u。

科學家一直相信元素週期表外可能有更多元素,只是它們的原子質量使它們不穩定,就算存在也很快就會衰變成較輕元素;此外,我們從未在太空或地球自然環境檢測過極重元素,若有天能在太空看到它們,將能讓我們更理解元素豐富多樣性如何形成。

新論文發表在《科學》(Science)期刊。

(首圖來源:pixabay