根据一项新的研究，宇宙中最重要的反应之一可能会在爆炸的恒星内部，也就是所谓的超新星内部，产生巨大而意外的推动力。

 

这个发现也挑战了地球上一些重元素是如何形成的。尤其值得一提的是，它颠覆了一个理论，该理论解释了火星上钌和钼元素的某些形式(或同位素)异常高的含量。

 

“这是令人惊讶的，”卢克·罗伯茨说，他是密歇根州立大学稀有同位素束设备和物理与天文系的助理教授。罗伯茨实现了团队用来模拟超新星内部环境的计算机代码。“我们确实花了很多时间来确保结果是正确的。”

 

结果表明，超新星最内部区域形成碳原子的速度比之前认为的快10倍以上。这种碳的产生是通过一个叫做三重过程的反应发生的。

 

“在很多方面，三重反应是最重要的反应。它定义了我们的存在，”罗伯茨的合作者之一Hendrik Schatz说，他是稀有同位素束设施的物理和天文系的教授，同时也是核天体物理联合研究所——元素演化中心(JINA-CEE)的主任。

 

超新星和三甲反应

 

几乎所有组成地球和地球上所有东西(包括人类)的原子都是在恒星中形成的。已故作家、科学家卡尔·萨根的粉丝们可能还记得他的名言:“我们都是由恒星物质构成的。”“对于地球上的生命来说，也许没有什么恒星物质比由三重阿尔法过程在宇宙中产生的碳更重要。

 

这个过程从阿尔法粒子开始，沐鸣怎么注册阿尔法粒子是氦原子的核心，也就是原子核。每个阿尔法粒子由两个质子和两个中子组成。

 

在三重阿尔法过程中，恒星将三个阿尔法粒子融合在一起，形成一个有6个质子和6个中子的新粒子。这是宇宙中最常见的碳形式。其他核过程也产生了其他同位素，但这些同位素只占地球碳原子的1%多一点。

 

尽管如此，罗伯茨说，将三个阿尔法粒子融合在一起通常是一个效率低下的过程，除非有什么东西可以帮助它。研究人员发现，超新星最内部的区域可以有这样的辅助物:过量的质子。因此，富含质子的超新星可以加速三重-阿尔法反应。

 

但是加速三重-阿尔法反应也抑制了超新星产生元素周期表上更重元素的能力，罗伯茨说。这一点很重要，因为科学家们长期以来一直认为，富含质子的超新星创造了地球上某些富含钌和钼的同位素的惊人数量，这些同位素包含近100个质子和中子。

 

“你不能在其他地方制造这些同位素，沐鸣注册官网”罗伯茨说。

 

但根据这项新的研究，你可能也不会在富含质子的超新星中制造它们。

 

"有点扫兴"

 

“我觉得有趣的是，你现在必须想出另一种方式来解释它们的存在。他们不应该在这里有这么多的同位素，”Schatz说。“要想出替代方案并不容易。”

 

“从某种程度上说，这是一种不愉快，”该项目的发起者萨姆·奥斯汀说。他是密歇根州立大学的荣誉退休教授，也是国家超导回旋加速器实验室(FRIB的前身)的前任主任。“我们以为我们知道，但我们还不够了解。”

 

研究人员补充说，还有其他的想法，但没有一个是核科学家认为完全令人满意的。而且，目前还没有任何理论包括这一新发现。

 

“不管接下来会发生什么，你必须考虑加速的三重-阿尔法反应的影响。这是个有趣的谜题，”沙茨说。

 

尽管研究小组没有立即解决这个难题，但研究人员说，它将影响即将在FRIB进行的实验，该实验室最近被指定为美国能源部科学用户设施。

 

因此，尽管奥斯丁对这个结果与长期存在的元素创造理论相矛盾表示了一点失望，但他也知道这将推动新的科学和对宇宙的更好理解。

 

“有矛盾就有进步，”他说。

 

“我们喜欢进步，”沙茨说。“即使它正在摧毁我们最喜欢的理论。”