宇宙中稀有核合成的可能新过程

资料来源:uux.cn哈勃遗产团队(STScI AURA),朱(UIUC)等人
【菜科解读】
这张照片显示了一个超新星遗迹,被认为创造了一颗磁星。
资料来源:uux.cn哈勃遗产团队(STScI AURA),朱(UIUC)等人,美国国家航空航天局
(神秘的地球uux.cn)据德国亥姆霍兹研究中心协会(Ingo Peter):GSI亥姆霍兹中心für Schwerionenforschung、达姆施塔特理工大学和马克斯·普朗克天体物理研究所的科学家提出了一种新的核合成过程,称为Γr过程。
当富含中子的物质暴露在高通量的中微子中时,它就会工作。
最近发表在《物理评论快报》上的这一理论建议,可能是解决一个长期存在的问题的解决方案,该问题与太阳系中存在的一组稀有同位素的产生有关,但其起源仍鲜为人知,即所谓的p核。
大质量恒星中的聚变过程产生高达铁和镍的原子核。
除此之外,大多数稳定的重核,如铅和金,都是通过缓慢或快速的中子捕获过程产生的。
对于其余缺乏中子的核武器的生产,已经提出了各种核合成过程。
然而,解释(早期)太阳系中92,94Mo、96,98Ru和92Nb的大量丰度仍然是一个挑战。
由于中微子催化了一系列捕获反应,因此γ-过程允许同时产生所有这些核。
这就是过程的工作原理:在天体物理爆炸中,γr过程在富含中子的外流中运行,当温度高时,最初由中子和位于铁和镍周围的原子核组成。
随着材料温度的降低,较轻的原子核通过一系列中子捕获和弱相互作用过程产生较重的原子核。
然而,与快速中子捕获过程不同的是,在快速中子捕获中,弱反应是β衰变,它们是对μr过程的中微子吸收反应。
一旦自由中子耗尽,进一步的中微子吸收反应将束缚在原子核中的中子转化为质子,将产生的原子核推向甚至超过β稳定线。
中微子的能量足够大,可以将原子核激发到通过中子、质子和阿尔法粒子的发射而衰变的状态。
发射出的粒子被重原子核捕获。
这引发了一系列由中微子催化的捕获反应,这些反应决定了Γr过程产生的元素的最终丰度。
通过这种方式,中微子可以产生中子不足的核,否则这些核是无法接近的。
GSI/FAIR核天体物理与结构部科学家、该出版物的通讯作者熊泽伟说:“我们的发现为通过中微子在核上的吸收反应解释p核的起源开辟了一种新的可能性。
”。
在确定了驱动γr过程的一系列反应后,恒星爆炸发生的类型仍有待确定。
在他们的出版物中,作者们提出,在强磁场环境中喷出的物质中,如磁旋转超新星、collapsar或磁星中,会发生Γr过程。
这一建议促使天体物理学家寻找合适的条件,事实上,第一份出版物已经报道了磁驱动喷出物达到必要条件的情况。
我们对外星人如此着迷?
(图片来源:uux.cn迪士尼)(神秘的地球uux.cn)据阿尔伯塔大学(杰夫·麦克马斯特):太空历史学家表示,外星人在征服大众想象力方面有着悠久的历史,并反映了我们的恐惧。
罗伯特·史密斯确信外星人赢了。
阿尔伯塔大学教授外星人历史课程的太空历史学家说:“入侵已经发生,一切都结束了。
”。
与其说史密斯相信它们的真实存在,不如说外星人在人类的想象中提出了他们的要求。
他说:“看看任何一个晚上的电视节目表,很明显它们无处不在。
有外星人的节目数量惊人。
”就在上个月,《异形》系列的第七部电影《异形罗穆卢斯》在全球影院上映。
自1979年以来,该系列一直吸引着人们的集体想象力,并且没有放缓的迹象。
到目前为止,《罗穆卢斯》在全球的总票房已超过2.25亿美元,成为该系列中票房第三高的电影。
当史密斯没有为即将出版的一本关于这一主题的书追踪2021年12月发射的詹姆斯·韦伯望远镜的每一个细节时,他正在为一场名为“外星生命辩论史”的高级研讨会复习笔记。
据他说,这是世界上唯一一门探究“从古代到今天外星生命的存在、性质和可能意义”的课程史密斯认为,外星人至少自古以来就一直在入侵我们的想象。
希腊哲学家伊壁鸠鲁首次提出宇宙由原子组成的观点,他推测了其他世界,罗马诗人卢克莱修也是如此。
公元二世纪,萨莫萨塔的卢西恩写了一部被认为是第一部科幻作品的讽刺作品,名为《真实故事》,讲述了太阳和月亮上的居民为金星殖民化而斗争的故事。
史密斯说:“人们总是对你可以称之为他人的东西着迷,他们通常与我们非常相似,但有时不同,甚至截然不同。
”。
“外星人变成了一面镜子,通过试图了解人们如何看待外星人,我们也了解了人们对人类的看法。
”史密斯说,即使是中世纪的天主教会也认为外星人的可能性是上帝力量的表现。
“如果你上的是中世纪的大学……你可能会研究的主题之一是其他世界,因为如果你说没有其他世界,那就被视为限制了上帝的力量。
”史密斯说,1686年,法国作家伯纳德·勒·波维耶·德·丰特内尔出版了《世界多元性对话》,自此,人们对外星人的迷恋开始高涨。
这本书被认为是出版史上第一部科学巨著,当时被许多人阅读,在出版了近100版后至今仍在印刷。
根据史密斯的说法,该文本的最佳英文翻译是由前美国大学英语教授和科幻小说作家H.a.哈格里夫斯于1990年完成的。
它被认为是启蒙运动的第一部主要作品之一,部分灵感来自哥白尼的革命性发现,即地球围绕太阳旋转,而不是相反。
宇宙学的这一转变为其他太阳系的存在提供了可能性,因此也为其他世界的存在创造了可能性。
史密斯说,到18世纪,“绝大多数受过教育的人可能相信其他世界的生活。
”。
《对话》的流行和外星生命的想法一直持续到19世纪,引发了当时两位主要知识分子之间的激烈辩论——科学家大卫·布鲁斯特和英国圣公会牧师兼科学哲学家威廉·惠威尔。
史密斯说,这场辩论“催生了大量的文学作品”,其中可能包括有史以来最著名的外星人入侵故事:H.G.威尔斯1897年的《世界大战》,这部电影在20世纪留下了不可磨灭的印记。
威尔斯的小说被广泛认为是对英帝国主义焦虑的反映。
作者曾说过,这个故事是由他与兄弟讨论英国对塔斯马尼亚的残酷殖民引起的;他想知道,如果火星人以同样的方式对待英国,会发生什么。
《世界大战》触及了人类的一种基本恐惧,这一点在1938年哥伦比亚广播公司广播电台奥森·威尔斯讲述的版本中得到了著名的体现,据报道,该版本在一些没有意识到这是小说的听众中引起了恐慌。
史密斯说,在20世纪上半叶,由于天文学家推测太阳系相对罕见,人们对外星人的兴趣在很大程度上略有下降。
但随着20世纪50年代末和60年代初的太空竞赛,这种狂热再次抬头。
史密斯说:“我们一把宇宙飞船送入太空,我们就在思考它的影响。
”。
“记住,美国人实际上是通过在火星上寻找生命来庆祝他们的200周年纪念日的(1976年发射了维京1号)。
”从那时起,人们对外星人的兴趣就无情而普遍,大量的电影证明了我们对所有外星事物的迷恋,从《夺宝奇兵》、《星际迷航》和《2001:太空漫游》到《外星人》、《第三类接触》、《X档案》和《神秘博士》。
这几乎没有触及表面。
从长远来看,史密斯相信外星人的存在吗?他更喜欢听从伟大的科幻作家亚瑟·C·克拉克的意见。
“存在两种可能性:要么我们在宇宙中是孤独的,要么我们不是。
两者都同样可怕。
”