
最近,黄金阛阓迎来剧烈波动,不知说念你是不是也在异常存眷?
据宇宙黄金协会,适度 2025 年底,行家已开拓黄金总量约为 21.6 万至 22 万吨 [ 1 ] ——能填满大约四个半奥运游池塘(长 50 米、宽 25 米、深 2 米)。

图源:央视新闻
一直以来,黄金都是钞票的标记。不仅如斯,它照旧极其蹙迫的工业原料之一。黄金有着极佳的导电性、导热性和延展性,这使得它被平日欺骗于手机、电脑、芯片等电子居品的中枢部件中(可追念往期著作《须眉用 SIM 卡真金不怕火出 190 多克黄金,废旧 SIM 卡里能"提取"黄金?),以保险信号传输的清爽性;在航天范畴,它不错用于制作航天器涂层,反抗六合射线和极点温度;在医疗范畴,黄金合金用于制不实牙、腹黑支架等器械,兼具生物相容性与耐用性。此外,黄金还用于防伪印刷、精密仪器制造等多个范畴 ……

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但你有莫得思过,黄金到底是若何来的?
地球没这个枢纽。
咱们身边的大多数元素,比如组成空气的氧、组成人命的碳、组成钢铁的铁,其出身地都在恒星里面——恒星就像六合中自然的"熔炉",通过中枢的核聚变响应,将轻元素(氢、氦)一步步锻酿成更重的元素(除了氢氦以外的元素,如碳、氮、氧、硅、铁等等)。
不外,恒星的"铸造能力"也有一个明确的上限,也即是天文体上所说的"铁极限":当恒星里面的核聚变进行到铁元素时,就会透顶罢手。元素周期表中铁之后的通盘元素,都无法通过恒星里面正常的核聚变产生。
思要把铁原子变成比它更重的元素——比如金、铂这些贵金属,不仅不会开释能量,反而需要归并巨量的能量。这种能量级别,远超任何恒星里面的环境,哪怕是六合中质料最大的恒星,也无法达到这么的条目。
很长一段时辰,天文体家怀疑金子来自一种极点事件:两颗中子星的碰撞。
圆寂恒星的终极碰撞
所谓"中子星",是大质料恒星圆寂后留住的残破。恒星燃尽核燃料后,在自身引力作用下急剧坍缩,中枢的物资被压缩到极致。一颗典型的中子星,直径大约唯有 20 千米(终点于一座城市的大小),质料却有 1.4 个太阳那么重,一勺中子星物资就有几亿吨重。
当两颗中子星在引力作用下螺旋围聚、最终豪爽相撞时,撞击倏得的温度和压力足以把物资锻酿成金、铂这些贵金属。2017 年,天文体家第一次亲眼"看到"了这个经过。
2017 年 8 月 17 日,好意思国的 LIGO 引力波探伤器与欧洲的 VIRGO 探伤器同期捕捉到一组引力波信号,只是 1.7 秒后,费米伽马射线天际千里镜也探伤到了一次伽马射线暴。随后,行家约 70 个大地及空间千里镜从红外、X 光、紫外和射电等多个波段开展后续不雅测,证明了该信号来自双中子星并合事件,发生于长蛇座星系 NGC4993 ,米兰(中国)官方网站距离地球 1.3 亿光年。
此次不雅测证实,碰撞产物中照实含有无数重元素 [ 2 ] 。

好意思国国度科学基金会、好意思国 LIGO 等提供的后果图显露两个并合中的中子星。图片起原:新华社
"并合中的并合"——
"六合郊区"的奥妙
金子的起原算是找到了。但紧接着冒出一个新问题:天文体家在许多星系的外围区域发现,何处的恒星体内也含有金和铂。这就奇怪了。星系外围是六合的郊区,恒星诊治,超新星爆发也少,按酷好酷好不该有那么多重元素。这些金子是从哪儿来的?
最近,一项新发表于《天体物理学杂志快报》的商议,为这个贫困给出了一个可能的谜底。
2023 年 9 月 6 日,搭载于费米卫星上的伽马射线暴监测器捕捉到了一次片刻而豪爽的伽马射线暴,并将其纪录为 GRB 230906A 。伽马射线暴是六合中最剧烈的爆炸之一,而握续时辰短的那种,时时即是中子星碰撞的信号。
费米千里镜视线很广,但定位不够精准。接下来,尼尔 · 格雷尔斯雨燕天文台接棒,把位置收缩了一些。然后钱德拉 X 射线天文台登场,用了 18 个半小时的曝光,把爆起先的坐标精准锁定。
坐标定下来后,天文体家把哈勃天际千里镜瞄准阿谁位置,扫尾看到了一个出东说念主预思的场景:何处有一个极其幽微、极其渺小的星系,藏在一条长达 60 万光年的稠密气体流中。咱们的星河系直径大约 10 万光年,这条气体流的长度是星河系的六倍。

这幅艺术家绘图的插图展示了一群距离咱们约 85 亿年的星系合并表象。其中一个星系中一双合并的中子星激发了一次千新星爆发,产生了可能是迄今为止探伤到的最远处的伽马射线暴。图片起原:Maria Cristina Fortuna/NASA/ 钱德拉 X 射线中心。
这条气体流自身即是一场更陈腐的碰撞留住的名胜。几亿年前,一群星系发生了碰撞,稠密的引力潮汐把气体和尘埃从各个星系中扯了出来,甩进星系际空间,形成了这条壮不雅的气体长河。而就在这条长河中,被扯出来的物资冉冉集结、冷却、坍缩,出身了一个小小的星系。
故事到这里开动变得精妙。这个小星系里出身了许多恒星,其中有两颗大质料恒星走完毕一世,坍缩成了中子星。这两颗中子星在引力的驱使下越转越近,经过漫长的螺旋,终于撞在了一王人。碰撞产生了那说念伽马射线暴的闪光,也产生了金、铂等重元素,抛洒在星系的外围和星系际空间中。
一场碰撞催生了另一场碰撞。星系碰星系,扯出一条气体河;气体河里长出小星系;小星系里两颗中子星再际遇一王人,把新造的金子撒向四方。这条因果链横跨几亿年,串起了从星系程序到原子核程序的两场暴力事件。
六合的"真金不怕火金术"
而阿谁困扰天文体家的问题——星系边缘的恒星里为什么会有金子——当今有了一个漂亮的诠释注解。访佛 GRB 230906A 这么发生在星系外围甚而星系际空间中的中子星碰撞,不错在辩别星系中心的方位当场分娩重元素。这些元素混入周围的气体,比及下一代恒星从这些气体中出身时,金和铂就当但是然地出当今了它们体内。
47 亿光年以外,一个藏在气体河流深处的小星系里,两颗故去的恒星留住的残破完成了终末一次碰撞,造出了一批黄金,然后隐藏在星际空间中,恭候被往日的恒星收纳。通盘经过莫得任何方向,隧说念是引力和核物理按法例运行的扫尾。但即是这套法例,让六合在最荒原的边际也能真金不怕火出真金。
参考文件
[ 1 ] https://www.gold.org/goldhub/data/how-much-gold?utm_medium=email&utm_source=newsletter&utm_campaign=GOLDHUB:+Your+Weekly+Gold+Market+Round-up,+March+22,+2024
[ 2 ] https://baijiahao.baidu.com/s?id=1581440390226754196&wfr=spider&for=pc
[ 3 ] https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ae2a2f#artAbst
筹备制作
作家丨 Steed 天文科普创作家
审核丨黄崧 清华大学天文系副教授米兰(中国)官方网站
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