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2024-01-01古恆星的「重量級」元素 649 期

Author 作者 編輯部

原子的質量廣義上可視為原子核內中子及質子的數量,也稱作原子量。最近《科學》(Science)期刊上的研究發現,古代恆星周遭竟有原子量超過260、遠遠超過地球上任何元素的「重元素」。
 
原子量大的物質事實上無法穩定存在,例如核能發電時使用的鈾就會在環境中發生核分裂(衰變),因此藉由分析核分裂後的物質,便能探究衰變前的重元素。研究團隊重新調查了曾有過這些重元素的古老恆星,發現它們過去都發生過「快速中子捕獲過程」(rapid neutron capture process, r-process),此現象時常發生在中子星合併或特定的超新星上。透過對r-process和恆星周遭物質的觀察及研究,團隊確認正是r-process造成原子量大於260的重元素形成,而且周遭物質如元素釕、銠、鈀、銀,與重元素的含量相關,應是重元素在核分裂後的產物。
 
這項研究不只發現了目前為止宇宙中最重的原子,更讓我們進一步認識到宇宙如何塑造豐富多樣的各種元素。

 

(Public domain, NASA/ESA/JHU/R.Sankrit & W.Blair)

 
資料來源
Roederer, I. U. et al. (2023). Element abundance patterns in stars indicate fission of nuclei heavier than uranium. Science, 382(6675), 1177–1180.