生命基礎碳-12在恒星中的形成過程 _生命

生命基礎碳-12在恒星中的形成過程
（）據cnBeta：馬克斯-艾爾曼（Max Ehrmann）的著名詩歌《Desiderata》中所說，我們每個人都是宇宙的孩子。這首詩隱喻了我們在宇宙中的位置，但事實證明這是一個非常實際的事實。我們的身體含有恒星和星系的成分，這使我們成為宇宙的孩子。
更準確地說，我們是碳基生命形式。地球上的所有生命都以碳-12元素為基礎。事實證明，這種東西是生命的一個重要通道。那么，宇宙怎么會有足夠的它來制造你和我以及我們星球上的所有生命呢？天體物理學家和核物理學家認為，通過使用超級計算機模擬創造碳的過程，他們有一個答案。事實證明，這不是很容易。
碳-12的配方需要一個壓力鍋和大量的源材料。恒星內部或恒星碰撞或爆炸期間的環境提供了壓力鍋。里面的成分是氦-4原子和一個理論上被禁止的叫做鈹-8（8Be）的原子核。把它們放在一起，最終，你會得到碳-12 。目前沒有辦法在實驗室里復制這個配方，以測試它并證明這個過程。這是因為你需要的溫度和壓力只存在于恒星內部。天體物理學家簡述了這個過程，并且通過超級計算機模擬進行了證明。
恒星的核心參與了一個叫做核合成的過程。在其生命的大部分時間里，恒星是一個巨大的氫氣球體。在內部，條件正好適合它融合氫原子，以制造氦原子。再進一步，將兩個氦原子融合在一起，你就得到了8Be 。然后有一個化學反應涉及三個被稱為"α粒子"的氦核和壽命很短的8Be 。如果恒星內部的條件恰到好處，阿爾法粒子和8Be可以融合在一起。這構成了碳-12生產的基礎。這就是"三重阿爾法"過程，發生在這些內部溫度極高（如高于108K）的較老的恒星內部。
愛荷華州立大學和東京大學的科學家們創建了一個復雜的超級計算機模型，說明α粒子（氦-4原子）和8Be核如何結合形成更重的原子。在他們的模型中，這個反應創造了一個不穩定的激發碳-12狀態，稱為霍伊爾狀態。研究人員創建了一個強大的模擬環境，來模擬在恒星內創造碳-12的過程。然后，他們在日本神戶的理化學計算科學中心的Fugaku超級計算機上運行它。該團隊還開發了計算人工智能方面的新技術，現在，碳-12生產的基本問題似乎已經被模擬所回答。