宇宙尺度告诉你,你身体里的元素从何而来?SpaceX推特同步翻译
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"这幅特色元素周期表用颜色编码,以表明人类对所有已知元素的核起源的最佳猜测。"
存在于你体内每一个水分子中的氢,其实都是来自于宇宙大爆炸 。除此之外,宇宙中没有其他显著的产生氢的来源。你体内的碳是由恒星内部的核聚变 产生的,氧也是如此。你体内的大部分铁是在很久以前距离遥远的恒星发生超新星爆发 时产生的。你珠宝里的黄金很可能是中子星碰撞 产生的,这些碰撞可能以短时间的伽马射线暴或引力波事件的形式被观测到。而我们体内像磷和铜这样含量不多的微量元素,却是对所有已知生命体的运作都至关重要。这幅特色元素周期表用颜色编码,以表明人类对所有已知元素的核起源的最佳猜测。一些元素(如铜)的产生原因目前还不清楚,这将是观测和计算研究的长期探索主题。▼
big bang fusion- 宇宙大爆炸
宇宙学家通常所指的大爆炸观点为:宇宙是在过去有限的时间之前,由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的(根据最新的观测结果,这些初始状态大约存在发生于133亿年至139亿年前),称之为奇点,并经过不断的膨胀到达今天的状态。▼
dying low-mass stars-死亡的低质量恒星
"low-mass" 意为"低质量的",指恒星质量相对较小,一般小于太阳质量的恒星。在宇宙漫长的时间尺度上,这些恒星会经历一系列变化,包括逐渐耗尽核心氢燃料、膨胀成红巨星、排放星风等,最终可能演化为白矮星、中子星或黑洞等天体。exploding massive stars-超新星爆炸
指类似于核聚变的一种理论,认为在恒星天文学中,超新星爆炸时会产生极高的温度和压强,使得原子核之间发生碰撞并聚变,形成更重的元素。
其中"massive" 意为"高质量的",指恒星质量相对较大,一般大于太阳质量的恒星。这些恒星通常会耗尽核心燃料,导致核心塌缩,同时外层物质受到巨大的引力作用而向内坍缩,最终形成爆炸性超新星。这种恒星爆炸是宇宙中最剧烈的天文现象之一,散发出极为强烈的能量和物质,灰尘和化学元素也会被抛出到宇宙空间中,对星系演化和宇宙化学都有重要影响。▼
cosmic ray fission-宇宙射线分裂
指的是宇宙射线与大气层中的原子核碰撞后,原子核发生核反应分裂成更小的核,产生新的粒子和辐射,如中微子、质子、中子和次级宇宙射线等。这个过程在自然界中相当普遍,可以产生多种化学元素,对于地球以及其他行星的元素组成和化学演化都有一定的贡献。merging neutron stars-中子星碰撞
中子星是由恒星爆炸形成的极度紧密、极度致密的天体,质量通常在1到2倍太阳质量之间,但半径仅有约10公里,密度极高。当两个中子星在一个双星系统中逐渐向内缩小,并最终发生合并时,会产生极为剧烈的重力波、伽马射线暴等强烈的天文现象。这种事件通常会释放出如同数十颗太阳质量的能量,是宇宙中最惊人的事件之一。这种合并也可能会产生新的化学元素,对于理解宇宙化学演化和宇宙学意义非常重要。2017年,人类首次探测到了两个中子星的合并,这项发现创造了伟大的历史记录。▼
exploding white dwarfs-爆炸的白矮星
白矮星是一种质量较低的恒星残骸,它们形成于原本是中等质量的恒星死亡后,经过核反应消耗了大部分质量以及释放出去的能量。由于其非常高的密度和温度,白矮星可以在没有燃料补充的情况下保持稳定状态。但当一颗白矮星与另一颗伴星形成一个双星系统时,可能会出现超新星爆发或引力塌缩现象。
超新星爆发是一种极为剧烈的天文现象,通常由恒星的内部核聚变产生的能量无法抵消外部物质的重力而引发。当白矮星处于双星系统中,如果它吸收了足够多的物质,将会迅速增加质量,使其内部压强超过理论极限,导致其崩塌并产生强烈爆炸,这就是白矮星引发超新星爆发的原因之一。因此,当一颗白矮星在双星系统中获得了足够的物质,无法再维持稳定时,它可能会发生爆炸,释放出巨大的能量和物质,这就是所谓的"爆炸的白矮星"。这种现象被认为是宇宙中最强烈的爆炸之一,对于研究恒星演化和宇宙学意义非常重要。▼
参考资料:
1.https://apod.nasa.gov
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