#追寻“恒星物质”#
在1980年的畅销书《宇宙》中，卡尔·萨根写道:“除了氢和一些氦之外，地球上的所有元素都是数十亿年前在恒星中通过一种恒星炼金术‘煮’出来的，其中一些恒星如今是银河系另一边不起眼的白矮星。我们DNA中的氮、牙齿中的钙、血液中的铁，以及苹果派中的碳，都是在坍缩恒星的内部形成的。我们是由‘恒星物质’组成的。”
现在，弗吉尼亚理工学院天体物理学助理教授Chris Ashall想要更多地了解这些“恒星物质”是在哪里以及如何形成的。
Ashall将研究两种类型的超新星：Ia超新星以及II型超新星（核塌缩超新星）。Ashall说：“我们周围几乎所有的东西都来自垂死的恒星。我们是由星尘构成的。能够详细研究这一事实——我们是由什么组成的——并了解我们周围的元素从何而来，真是令人惊叹。”
恒星通过核合成过程产生重元素。当恒星燃烧、死亡和爆炸时，它们内部会发生热核反应。超新星是宇宙中温度最高、密度最大的地方之一。恒星中的物质不断燃烧，形成越来越重的元素，从氢变氦，从氦变碳，从碳变氧，以此类推，一直到元素周期表中的铁。
当恒星最终爆炸时，它们将所有这些物质以高达30%光速的速度抛回宇宙中，形成下一代恒星和行星。“这就是为什么地球和我们周围的一切可以拥有所有这些重元素，”Ashall说，“它们是在垂死的恒星中形成的。”
人们普遍认为，宇宙中的大部分重元素都是通过恒星核合成的方式产生的，但Ashall想了解更多——追踪特定元素，并测量这些元素是如何由恒星产生的。
在第一个项目中，Ashall将通过詹姆斯·韦布望远镜专门聚焦一颗Ia超新星，并寻找地球上常见的元素，如锰、铬、钴和镍。这颗超新星是一颗名为SN2021aefx的第三代白矮星，一年前在螺旋星系NGC1566中爆炸了。
Ashall的第二个项目将专注于探测核塌缩超新星中的一氧化碳和一氧化硅，它们也是宇宙生命的构成要素。核塌缩超新星是大质量的濒死恒星，质量是太阳的8倍多。当巨大的恒星死亡时，它会向自己内部坍缩，并产生比太阳亮1000多亿倍的爆炸。
利用韦布空间望远镜的观测结果，Ashall团队不仅要寻找重元素的来源，还要调查它们是什么时候被超新星爆炸喷射出来的。
图为韦布空间望远镜的插图。
来源：https://t.cn/A6onJZZb
图源：https://t.cn/A6onJZZ4
在1980年的畅销书《宇宙》中，卡尔·萨根写道:“除了氢和一些氦之外，地球上的所有元素都是数十亿年前在恒星中通过一种恒星炼金术‘煮’出来的，其中一些恒星如今是银河系另一边不起眼的白矮星。我们DNA中的氮、牙齿中的钙、血液中的铁，以及苹果派中的碳，都是在坍缩恒星的内部形成的。我们是由‘恒星物质’组成的。”
现在，弗吉尼亚理工学院天体物理学助理教授Chris Ashall想要更多地了解这些“恒星物质”是在哪里以及如何形成的。
Ashall将研究两种类型的超新星：Ia超新星以及II型超新星（核塌缩超新星）。Ashall说：“我们周围几乎所有的东西都来自垂死的恒星。我们是由星尘构成的。能够详细研究这一事实——我们是由什么组成的——并了解我们周围的元素从何而来，真是令人惊叹。”
恒星通过核合成过程产生重元素。当恒星燃烧、死亡和爆炸时，它们内部会发生热核反应。超新星是宇宙中温度最高、密度最大的地方之一。恒星中的物质不断燃烧，形成越来越重的元素，从氢变氦，从氦变碳，从碳变氧，以此类推，一直到元素周期表中的铁。
当恒星最终爆炸时，它们将所有这些物质以高达30%光速的速度抛回宇宙中，形成下一代恒星和行星。“这就是为什么地球和我们周围的一切可以拥有所有这些重元素，”Ashall说，“它们是在垂死的恒星中形成的。”
人们普遍认为，宇宙中的大部分重元素都是通过恒星核合成的方式产生的，但Ashall想了解更多——追踪特定元素，并测量这些元素是如何由恒星产生的。
在第一个项目中，Ashall将通过詹姆斯·韦布望远镜专门聚焦一颗Ia超新星，并寻找地球上常见的元素，如锰、铬、钴和镍。这颗超新星是一颗名为SN2021aefx的第三代白矮星，一年前在螺旋星系NGC1566中爆炸了。
Ashall的第二个项目将专注于探测核塌缩超新星中的一氧化碳和一氧化硅，它们也是宇宙生命的构成要素。核塌缩超新星是大质量的濒死恒星，质量是太阳的8倍多。当巨大的恒星死亡时，它会向自己内部坍缩，并产生比太阳亮1000多亿倍的爆炸。
利用韦布空间望远镜的观测结果，Ashall团队不仅要寻找重元素的来源，还要调查它们是什么时候被超新星爆炸喷射出来的。
图为韦布空间望远镜的插图。
来源：https://t.cn/A6onJZZb
图源：https://t.cn/A6onJZZ4
外星人是人类对假象中的地球以外类人生命的统称。
古今中外一直有关于外星人的遐想，但现今人类还无法实际探查是否有外星人存在，虽然一直以来，很多人声称自己见证外星人造访地球，甚至与自己发生接触，但是大多数学者专家相信，人类与外星人所谓不同程度的接触，其实都是心理作用，人类发现“外星人”的机会很小，即使发现有外星人的存在，也几乎很难与它们发生任何接触。 在过去50年的搜寻中，天文学家并没有发现任何外星人的确凿线索。但是从理论上说，宇宙中存在其他智慧生物几乎是必然的。截至2015年，科学界一般认为“生命只会出现在能发出光和热的恒星周围的行星上，但并非所有恒星都必然带有行星”。星云说认为，恒星是从自转着的原始星云收缩形成的。收缩时因角动量守恒使转动加快，又因离心力的作用星云逐渐变为扁平状。当中心温度达700万度时出现由氢转变为氦的热核反应，恒星就诞生了。盘的外围部分物质在这过程中会凝聚成几个小的天体——行星。
生物的进化是一种极为缓慢的过程，所经历的时间之长完全可以同太阳的演化过程相比。化石的研究发现，早在35亿年前地球上就已有了一种发育得比较高级的单细胞生物，称为蓝——绿藻类。根据恒星演化理论以及对地球上古老岩石和陨星物质的分析知道，太阳和地球的形成比这种生物的出现还要早10~15亿年。太阳系形成后大约经过50亿年之久地球上才有人类。
设想把每50亿年按简单比例压缩成1“年”。用这样的标度1星期相当于现实生活的1亿年，1秒钟相当于160年。从宇宙大爆炸起到太阳系诞生，已经过去了大约2年时间。地球是在第3年的1月份中形成的。3、4月份出现了蓝——绿藻类这种古老单细胞生物。之后，生命在缓慢而不停顿地进化。9月份地球上出现了第一批有细胞核的大细胞，10月下旬可能已有了多细胞生物。到11月底植物和动物接管了大部分陆地，地球变得活跃起来。12月18日恐龙出现了，这些不可一世的庞然大物仅仅在地球上称霸了一个星期。除夕晚上11时北京人问世了，子夜前10分钟尼安特人出现在除夕的晚会上。现代人只是在新年到来前的5分钟才得以露面，而人类有文字记载的历史则开始于子夜前的30秒钟。近代生活中的重大事件在旧年的最后数秒钟内一个接一个加快出现，子夜来临前的最后一秒钟内地球上的人口便增加了两倍。
由此可见地球诞生后大部分时间一直在抚育着生命，但只有很短一部分时间生命才具有高级生物的形式。
古今中外一直有关于外星人的遐想，但现今人类还无法实际探查是否有外星人存在，虽然一直以来，很多人声称自己见证外星人造访地球，甚至与自己发生接触，但是大多数学者专家相信，人类与外星人所谓不同程度的接触，其实都是心理作用，人类发现“外星人”的机会很小，即使发现有外星人的存在，也几乎很难与它们发生任何接触。 在过去50年的搜寻中，天文学家并没有发现任何外星人的确凿线索。但是从理论上说，宇宙中存在其他智慧生物几乎是必然的。截至2015年，科学界一般认为“生命只会出现在能发出光和热的恒星周围的行星上，但并非所有恒星都必然带有行星”。星云说认为，恒星是从自转着的原始星云收缩形成的。收缩时因角动量守恒使转动加快，又因离心力的作用星云逐渐变为扁平状。当中心温度达700万度时出现由氢转变为氦的热核反应，恒星就诞生了。盘的外围部分物质在这过程中会凝聚成几个小的天体——行星。
生物的进化是一种极为缓慢的过程，所经历的时间之长完全可以同太阳的演化过程相比。化石的研究发现，早在35亿年前地球上就已有了一种发育得比较高级的单细胞生物，称为蓝——绿藻类。根据恒星演化理论以及对地球上古老岩石和陨星物质的分析知道，太阳和地球的形成比这种生物的出现还要早10~15亿年。太阳系形成后大约经过50亿年之久地球上才有人类。
设想把每50亿年按简单比例压缩成1“年”。用这样的标度1星期相当于现实生活的1亿年，1秒钟相当于160年。从宇宙大爆炸起到太阳系诞生，已经过去了大约2年时间。地球是在第3年的1月份中形成的。3、4月份出现了蓝——绿藻类这种古老单细胞生物。之后，生命在缓慢而不停顿地进化。9月份地球上出现了第一批有细胞核的大细胞，10月下旬可能已有了多细胞生物。到11月底植物和动物接管了大部分陆地，地球变得活跃起来。12月18日恐龙出现了，这些不可一世的庞然大物仅仅在地球上称霸了一个星期。除夕晚上11时北京人问世了，子夜前10分钟尼安特人出现在除夕的晚会上。现代人只是在新年到来前的5分钟才得以露面，而人类有文字记载的历史则开始于子夜前的30秒钟。近代生活中的重大事件在旧年的最后数秒钟内一个接一个加快出现，子夜来临前的最后一秒钟内地球上的人口便增加了两倍。
由此可见地球诞生后大部分时间一直在抚育着生命，但只有很短一部分时间生命才具有高级生物的形式。
上天下海之后，我们还要遁地！[good]
在世界最深的实验室中国锦屏地下实验室探索宇宙的奥秘。
锦屏深地核天体物理装置由中国原子能科学研究院柳卫平研究员率领科研团队，联合中科院近代物理研究所、北京师范大学、清华大学和雅砻江流域水电开发有限公司等单位于2020年底在深地建成。北京师范大学核科学与技术学院的何建军教授团队经过数年准备和钻研，利用该装置开展了对氟俘获质子的直接测量实验。最终验证了钙来源于碳氮氧循环的突破反应这一假说，成功解释了古老恒星钙元素的起源问题，强有力地支持了第一代恒星的弱超新星爆演化模型，并将为詹姆斯·韦布望远镜未来观测提供可靠的数据。
最新研究发表论文的北京师范大学教授何建军介绍，第一代恒星环境下发生的热核反应概率极低。在地面实验室由于宇宙射线本底的干扰，人们一直无法对这些反应进行直接测量。中国锦屏地下实验室，是目前世界上最深的地下实验室，垂直岩石覆盖达2400米，可将宇宙射线通量降到地面水平的千万分之一至亿分之一。
在世界最深的实验室中国锦屏地下实验室探索宇宙的奥秘。
锦屏深地核天体物理装置由中国原子能科学研究院柳卫平研究员率领科研团队，联合中科院近代物理研究所、北京师范大学、清华大学和雅砻江流域水电开发有限公司等单位于2020年底在深地建成。北京师范大学核科学与技术学院的何建军教授团队经过数年准备和钻研，利用该装置开展了对氟俘获质子的直接测量实验。最终验证了钙来源于碳氮氧循环的突破反应这一假说，成功解释了古老恒星钙元素的起源问题，强有力地支持了第一代恒星的弱超新星爆演化模型，并将为詹姆斯·韦布望远镜未来观测提供可靠的数据。
最新研究发表论文的北京师范大学教授何建军介绍，第一代恒星环境下发生的热核反应概率极低。在地面实验室由于宇宙射线本底的干扰，人们一直无法对这些反应进行直接测量。中国锦屏地下实验室，是目前世界上最深的地下实验室，垂直岩石覆盖达2400米，可将宇宙射线通量降到地面水平的千万分之一至亿分之一。
✋热门推荐