当中子星碰撞时，它们会像迷你大爆炸一样爆炸

2017 年 8 月，人类观察到了一个奇迹.我们第一次看到了两颗中子星相撞，世界各地的望远镜都观察到了这一事件，当两个物体盘旋合并时，引力的喧嚣引起了警觉。形成黑洞.

即使在当时，我们也知道，名为 AT2017gfo 的千新星爆炸这一事件将为我们提供足够的科学数据，供我们在未来几年内啃食。事实也证明了这一点。现在，科学家们已经将来自多个望远镜的数据拼凑在一起，以重建千新星发生后的几天，以及它剧烈膨胀的火球，从而产生了一连串的重元素。

哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所（Niels Bohr Institute）的天体物理学家阿尔伯特·斯内彭（Albert Sneppen）领导的一个研究小组说，这是一个不断发展的事件，很像Big Bang，伴随着冷却并聚结成物质的粒子热汤。

“这种天体物理学爆炸每小时都在急剧发展，因此没有一台望远镜可以跟踪它的全部故事。单个望远镜对事件的观察角度被地球的自转挡住了。Steppen 解释道.

“但是，通过结合来自澳大利亚、南非和哈勃太空望远镜的现有测量数据，我们可以非常详细地跟踪它的发展。我们表明，整体显示的不仅仅是单个数据集的总和。

AT2017gfo 的观测表明，一件令人着迷的事情是重元素的产生。许多元素都是在恒星内部锻造的，其中核心聚变过程将原子粉碎在一起以制造更重的原子。

但这有一个截止点——恒星不能融合比铁重的元素，因为这样做所需的能量大于聚变产生的能量。

需要一个非常高能的事件来产生更重的元素，例如超新星爆炸。AT2017gfo 显示中子星千新星也是生产性重元素工厂——在爆炸期间发出的光中，天文学家检测到锶的特征.

Steppen 和他的同事们将这一分析更进一步。通过仔细研究多个数据集，他们能够观察到千新星每小时的演变，以及其中重元素（称为 r 过程元素）的形成。

当两颗中子星碰撞时，爆炸的中子星内脏的初始千新星非常热，数十亿度，可与大爆炸的热量相媲美。在这种炎热的等离子体环境中，像电子这样的基本粒子可以自由地旋转，不受束缚。

随着千新星的膨胀和冷却，粒子相互抢夺并成为原子。研究人员说，这类似于宇宙历史上被称为重组纪元.

大爆炸后大约 380,000 年，宇宙冷却到足以让在原始等离子体汤中咕噜咕噜的粒子可以结合成原子。等离子体汤散射了光，而不是让它传播，这种“重组”意味着光最终可以流过宇宙。

在中子星千新星中观察到的结合过程与我们认为在重组时代发生的情况非常相似，这表明千新星可能是探索早期宇宙演化的强大实验室。

研究人员还能够确认在进化的千新星中存在锶和钇，从而加强了对千新星爆炸作为宇宙中重元素来源的支持。

“我们现在可以看到原子核和电子在余辉中结合的那一刻，”天体物理学家 Rasmus Damgaard 说尼尔斯·玻尔研究所。

“我们第一次看到原子的产生，我们可以测量物质的温度，并在这次远程爆炸中看到微观物理学。这就像欣赏从四面八方环绕着我们的三个宇宙背景辐射，但在这里，我们可以从外面看到一切。我们看到原子诞生的那一刻之前、期间和之后。

现在这就是金属。

该研究已发表在天文学与天体物理学.

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