科学家追踪帮助我们形成太阳系的中子星撞击

　　天文学家正在寻找中子星碰撞的残余物，这种碰撞给了地球珍贵的金属。 当中子星合并时，它们会向周围环境中喷射大量的短命元素，这些物质成为后来形成的太阳系的一部分。现在科学家们正试图通过追踪原始衰变物质产生的元素来接近播种我们太阳系的合并。

　　根据这项工作，他们认为负责任的合并发生在1亿年前，距离我们太阳系的诞生还有1000光年。该项目的首席科学家、哥伦比亚大学的物理学家萨波尔斯·马尔卡告诉Space.com，“这很接近”。“如果你抬头看天空，你会看到1000光年之外的中子星合并，它会比整个夜空都亮。”

　　马尔卡和他的同事，佛罗里达大学的天体物理学家伊姆雷·巴托斯，利用太阳系形成之初的陨石追踪这次碰撞。他们分析了这些岩石中的同位素——不同原子中子数元素的味道。 首先，他们计算了早期太阳系中放射性同位素的数量；然后，研究人员将他们的测量结果与中子星合并产生的同位素数量进行了比较。马尔卡在一月份檀香山举行的美国天文学会冬季会议上展示了他们的研究成果。当中子轰击现有的原子时，就会形成宇宙中的重元素，如金、铂和钚。

　　在这样的碰撞中，中性中子会发射出带负电的电子，变成带正电的质子，并改变原子的身份。 这一过程被称为快速中子俘获，只发生在最强烈的爆炸中，如超新星和中子星合并。但是科学家们仍在争论这些极端事件中的哪一个导致了宇宙中大量的重元素。 因此，马尔卡和巴托斯转向古代陨石，试图了解哪种类型的事件可能是早期太阳系的种子。锁定在年轻太阳系岩石中的是从爆炸中喷涌出来的物质，尽管那些最初的元素具有放射性并迅速衰变，但它们留下了过去存在的痕迹。

　　随着激光干涉仪引力波观测台(LIGO)开始识别潜在的中子星合并，科学家们正在应用其观测结果来帮助识别在附近的合并中形成的物质的最可能的贡献者，这种物质被马尔卡称为“星系的女巫酿造物”，是一种缓慢衰变的物质，它进入了太阳系。 先前的研究估计，银河系大约每50年就会出现一次超新星。LIGO的新观察表明中子星合并发生的频率要低得多，大约每10万年一次。太阳系中大量的重元素表明它们来自附近的中子星合并，因为超新星起源会产生更多的物质。

　　从那里开始，这一对依靠单个同位素来确定太阳系局部中子星合并发生的时间和地点。“每个同位素都是从爆炸开始的秒表，”马尔卡说。通过研究物质被捕获时每种同位素的剩余量，他能够确定撞击太阳系的时间。“只有一个时间点他们都同意，”他说。那一点发生在太阳系形成之前大约一亿年，在天文时间尺度上是一眨眼的时间。该团队还根据太阳系中最终存在的物质数量，计算了恒星相撞的距离，距离为1000光年。

　　该小组无法弄清楚的是这些重元素进入我们太阳系附近的方向，这一发现理论上可以让科学家精确定位碰撞的残留物。问题是太阳自形成以来的45亿年里一直没有静止过；相反，它一直在银河系旅行。它留下了在它附近形成的同一个星团中的恒星，这些恒星是天文学家长期以来徒劳无功的。马尔卡希望有一天，天文学家会发现那些姊妹星和形成太阳系的中子星合并的残余物。

　　据马尔卡说，这一新发现非常成功。“人们实际上在哭泣，”他说，指的是他的团队成员。 他说他认为强烈的情感反应是因为中子星合并不仅仅是发生在太空中的事件。这是一个对我们每个人都有贡献的人。 “这不是深奥的，这是我们的，”马尔卡说。"不是我们在银河系中，而是我们在太阳系中."