研究人員發現，遠古恒星制造了異常重的元素 _恒星

研究人員發現，遠古恒星制造了異常重的元素。信用:CC0公共領域
據北卡羅來納州立大學：一種元素能有多重？一個國際研究小組發現，古代恒星能夠產生原子質量大于260的元素，比地球上自然發現的元素周期表中的任何元素都要重。這一發現加深了我們對恒星中元素形成的理解。
實際上，我們是由恒星物質構成的。恒星是元素工廠，元素不斷融合或分裂，創造出其他更輕或更重的元素。當我們提到輕元素或重元素時，我們指的是它們的原子質量。廣義地說，原子質量是基于該元素的一個原子的原子核中質子和中子的數量。
已知最重的元素是通過快速中子俘獲過程或r過程在中子星中產生的。想象一下，一個原子核漂浮在一堆中子中。突然，一堆中子在很短的時間內——通常不到一秒鐘——粘在原子核上，然后經歷一些內部中子到質子的變化，瞧！形成一種重元素，如金、鉑或鈾。
最重的元素不穩定或具有放射性，這意味著它們會隨著時間的推移而衰變。其中一種方法是通過分裂，這個過程叫做裂變。
“如果你想制造比鉛和鉍更重的元素，r過程是必要的，”北卡羅來納州立大學物理學副教授、該研究的第一作者伊恩·羅德爾說。羅德爾之前在密歇根大學。
“你必須非常快速地添加許多中子，但問題是你需要大量的能量和大量的中子來這樣做，”羅德爾說。“尋找這兩者的最佳地點是中子星誕生或死亡的時候，或者是中子星碰撞并產生這個過程的原始成分的時候。
“我們對r-過程的工作原理有一個大致的概念，但是過程的條件相當極端，”羅德爾說。“我們不知道宇宙中有多少種不同的位置可以產生r-過程，我們不知道r-過程如何結束，我們也無法回答像這樣的問題，你可以添加多少個中子？或者說，一個元素能有多重？因此，我們決定觀察一些經過充分研究的古老恒星中可能由裂變產生的元素，看看我們是否可以開始回答這些問題。”
該團隊重新審視了銀河系中42顆被充分研究過的恒星中的重元素含量。眾所周知，這些恒星在早期恒星的r過程中形成了重元素。通過對這些恒星中發現的每種重元素的總量進行更廣泛的觀察，而不是像更常見的那樣單獨觀察，他們確定了以前未被認識的模式。這項工作發表在《科學》雜志上。
這些模式表明，元素周期表中間附近列出的一些元素——如銀和銠——可能是重元素裂變的殘余物。該團隊能夠確定r-過程可以在裂變前產生原子質量至少為260的原子。
“這260是有趣的，因為我們以前從未在太空或地球上檢測到如此重的東西，即使是在核武器試驗中，”羅德爾說。“但在太空中看到它們給了我們如何思考模型和裂變的指導——并可以讓我們深入了解元素的豐富多樣性是如何形成的。”