解开重元素来源之谜：爆发能量是常规超新星10x的新型超新星

解开重元素来源之谜：爆发能量是常规超新星10x的新型超新星

直到最近，人们还认为中子星合并是宇宙制造重元素(比锌重)的唯一途径。但是我们也知道，宇宙大爆炸后不久就出现了重元素，当时宇宙还太年轻，没有足够的时间让中子星发生碰撞。因此，需要另一个来源来解释银河系中早期重元素的存在。

在银河系的星云中发现的古老恒星SMSS J2003-1142，为重元素的其它起源提供了首个证据。早期重元素可能包括铀和金。

发表在《自然》上的论文表明，在SMSS J2003-1142中检测到的重元素很可能不是由中子星合并产生的，而是通过一颗具有强磁场、质量约为太阳25倍的快速旋转恒星的坍缩和爆炸产生的。

我们称这种爆炸事件为 “磁动超新星”。

恒星炼金术

最近证实，中子星合并确实是银河系中重元素的一个来源。然而，银河系化学演化的现有模型表明，仅靠中子星合并不可能产生我们在多个古老恒星中看到的特定元素模式，包括SMSS J2003-1142。

早期宇宙的遗迹

SMSS J2003-1142在2016年首次从澳大利亚被观测到，然后在2019年9月再次被智利欧洲南方天文台的望远镜所观测。

通过观测记录，我们研究了这颗恒星的化学成分。分析显示，铁的含量大约仅为太阳的1/3000倍。换句话说，SMSS J2003-1142在化学成分上是原始的。

我们在其中观察到的元素可能是由另一颗母星产生——就在大爆炸之后不久。

坍塌的快速旋转恒星的特征

SMSS J2003-1142的化学成分可以揭示出其母星的性质和参数。特别重要的是，它的氮、锌和重元素(包括铕和铀)的含量异常之高。

SMSS J2003-1142中的高氮含量表明母星超快速自旋，而高锌含量表明母星爆发的能量是 “正常” 超新星的十倍左右。此外，大量的铀需要有大量的中子存在。

我们今天可以在SMSS J2003-1142中观察到的重元素，都证明了这颗恒星是由早期磁动超新星爆炸产生的。

因此，我们的工作提供了第一个证据，证明磁动超新星事件是我们银河系中重元素的一个来源(与中子星合并并列)。

磁动超新星模型不仅能更好地拟合数据，还能通过一个单一事件解释SMSS J2003-1142的元素构成。中子星合并加上磁动超新星，可以统一解释银河系中所有的重元素是如何产生的。

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