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放射性分子在恒星合并残余中发现

  • 科技
  • 2019-08-16 11:32:35
  • 来源:

使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)和北方扩展毫米阵列(NOEMA)的天文学家首次明确检测到星际空间中的放射性分子。观测结果显示,这种分子 - 一种单氟化铝(26 AlF)的形态或同位素- 在两颗恒星碰撞后被分散到太空中,这是一种罕见的宇宙事件,在1670年作为新星在地球上被见证。

当两颗类似太阳的恒星碰撞时,结果可能是一场壮观的爆炸,并形成一颗全新的恒星。1670年从地球上看到过一次这样的事件。它在观察者看来是一颗明亮的红色新星,现在被称为CK Vulpeculae。

虽然最初用肉眼可见,但这波宇宙光迅速消失,现在需要强大的望远镜才能看到这种合并的残骸:一颗昏暗的中央恒星,周围环绕着远离它的发光物质光环。

此事件发生三个多世纪后,哈佛 - 史密森天体物理学天文学家TomaszKamiński及其合着者研究了这一爆炸性恒星合并的遗骸,并发现了铝(26 Al)放射性同位素的清晰且令人信服的特征- 其中有一个平均值寿命为104万年 - 与氟原子结合,形成26个 AlF。

这是第一个带有不稳定放射性同位素的分子,它在我们的太阳系外发现了。

“这种放射性分子的第一次固体检测是我们探索酷分子宇宙的一个重要里程碑,”Kamiński博士说。

研究小组在距离地球2000光年的CK Vulpeculae周围的碎片中发现了这些分子的独特光谱特征。

当这些分子在空间中旋转和翻滚时,它们会发出毫米波长光的独特指纹,这一过程被称为“旋转过渡”。天文学家认为这是分子检测的“黄金标准”。

26 Al 的观察结果为创造CK Vulpeculae的合并过程提供了新的见解。

它还表明,恒星的深层,密集的内层,其中重元素和放射性同位素是伪造的,可以通过恒星碰撞被搅动并投射到太空中。

Kamiński博士说:“我们正在观察三个世纪以前因撞击而撕裂的一颗恒星的内脏。”

天文学家还确定合并后的两颗恒星的质量相对较低,其中一颗是一颗红巨星,其质量介于太阳的0.8到2.5倍之间。

由于具有放射性,26 Al会衰变变得更加稳定,在这个过程中,原子核中的一个质子会衰变成中子。在此过程中,激发的核发射出具有非常高能量的光子,我们将其视为伽马射线。

以前,伽马射线发射的检测表明,在我们的银河系中存在大约两个26 Al的太阳质量,但是产生放射性原子的过程是未知的。

此外,由于检测到伽马射线的方式,它们的精确起源在很大程度上也是未知的。

然而,与此同时,科学家们得出的结论是,通过类似于CK Vulpeculae的物体生产26 Al不太可能是银河系中26 Al 的主要来源。

CK Vulpeculae 中26 Al 的质量约为冥王星质量的四分之一,鉴于这些事件非常罕见,它们极不可能是银河系同位素的唯一生产者。这为进一步研究这些放射性分子留下了空间。

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