〔編譯陳成良／綜合報導〕天文學家運用美國航太總署（NASA）的哈伯太空望遠鏡等多項觀測儀器，捕捉到一場震撼的宇宙奇觀：兩顆中子星的劇烈碰撞。這次距離地球1億3千萬光年的宇宙盛事，不僅見證了已知最小黑洞的誕生，更揭示了宇宙中黃金、白銀等珍貴元素的形成過程。
太空科技網站「Space.com」報導，這場天體碰撞發生在星系NGC 4993，產生了一種稱為「千新星」（kilonova）的強烈閃光現象。當碰撞後的殘骸以接近光速向外擴張時，釋放出相當於數億個太陽光芒的能量，將周圍星際空間照亮得如同白晝。
丹麥哥本哈根大學尼爾斯·玻爾研究所（Niels Bohr Institute）下屬的宇宙黎明中心（Cosmic DAWN Center）研究團隊藉由研究這次千新星現象，首次完整記錄了中子星合併的全過程。這項重大發現可能解開一個長期謎題，即為何宇宙中會存在比鐵更重的元素，這些元素無法在一般恆星內形成。
研究團隊成員達姆高（Rasmus Damgaard）博士表示：「這是天文觀測史上首次，我們得以看到原子核與電子在爆炸餘暉中結合的過程。我們不只見證了原子的誕生時刻，還能測量爆炸現場的物質溫度，並觀察到這場遙遠爆炸中的微觀物理現象。」
中子星是宇宙中最神秘的天體之一。當一顆至少比太陽重八倍的恆星耗盡燃料後，會經歷超新星爆炸，形成中子星。這類恆星殘骸擁有如同太陽的質量，卻壓縮在僅約20公里的直徑內。若將一顆方糖大小的中子星物質帶到地球上，其重量將達十億噸，相當於將1億5千萬頭大象壓縮在同樣的空間中。
這次雙中子星的碰撞釋放出大量的中子和電子，並在隨後的黑洞形成過程中，冷卻的等離子雲中進行「快速中子捕獲過程」（r-process），產生出如黃金、白銀和鈾等重元素。團隊觀測到的餘輝顯示出鍶（Strontium）和釔（Yttrium）等元素的生成，進一步印證了中子星合併所創造的重元素。
研究人員卡斯柏·海因茨（Kasper Heintz）博士解釋道：「物質膨脹的速度極快，以至於光穿過爆炸需要數小時。我們透過觀測爆炸火球的遠端，能夠回溯這一現象的早期歷程。在靠近我們的一側，電子已經與原子核結合，但在黑洞的遠側，這些現象的『現在』對我們來說仍然只是未來。」
該研究團隊依賴來自全球多座望遠鏡的協同觀測，才能捕捉到如此劇烈且變化快速的天文現象。團隊領導人史尼潘（Albert Sneppen）博士指出：「這類天文爆炸的劇變速度極快，單一望遠鏡難以跟蹤整個過程。但透過結合來自澳洲、南非和哈伯望遠鏡的觀測數據，我們得以完整重現其變化。」
這項研究結果已於10月30日發表於《天文與天體物理學期刊》（Astronomy & Astrophysics）上。
2024/11/05 11:07
轉載自自由時報電子報: https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4852746
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