「磁星閃焰」或是宇宙黃金等重元素的來源

宇宙初生時僅擁有氫、氦與極少量鋰，稍後，恒星內部鍛造了包括鐵在內的較重元素。然而，一直以來，科學家對於「鐵之後」的超重元素如金、鉑與鈾的起源，始終未有完整解釋。近日，美國哥倫比亞大學與俄亥俄州立大學等研究團隊發表於《Astrophysical Journal Letters》的研究指出，一次磁星（magnetar）閃焰就可能產生相當於 27 顆月球質量的重元素，且這類天體可能貢獻了銀河系重元素的 10%。

磁星是超新星爆炸後形成的中子星，具備極高密度與超強磁場。長久以來，天文學界已知快速中子捕獲過程（r-process）是形成金等重元素的關鍵機制，但由於中子星合併事件在宇宙早期發生頻率不足，難以解釋這些元素的普遍存在。

頻率不足，難以解釋元素為何普遍存在

這次研究團隊重新分析了 2004 年觀測到的 SGR 1806-20 磁星閃焰資料，並將其放射性衰變特徵與理論模型比對後，發現其釋放的能量與時間恰與 r-process 元素產生過程吻合。這是繼 2017 年首次觀測到中子星合併產生重金屬後，第二次直接證實這類元素的生成現場。

研究也推論，磁星閃焰還可能是來自宇宙中的「重宇宙射線」來源，這類高能粒子至今物理起源尚不明確。哥大教授 Brian Metzger 表示：「能確定這些手機與電腦中貴金屬的宇宙誕生地，是一次重大突破。」

本研究不僅填補了重元素起源的空白，也再次證明，宇宙最極端的天體，往往才是最稀有材料的誕生地。

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首圖來源：NASA’s Goddard Space Flight Center / S. Wiessinger. (CC BY 4.0)

圖片來源：Astrophysical Journal Letters(CC BY 4.0)

參考論文：
1、Direct Evidence for r-process Nucleosynthesis in Delayed MeV Emission from the SGR 1806–20 Magnetar Giant FlareAstrophysical Journal Letters

延伸閱讀：
1、科學家突破超重元素創造技術瓶頸