중성자 별의 충돌은 블랙홀과 별의 병합보다 우주를 풍요롭게 합니다.

과학자 MIT, 에서 LIGO 뉴햄프셔 대학은 블랙홀이 중성자별과 합쳐질 때 생성되는 중원소의 양을 계산하고 그 데이터를 중성자별이 합쳐질 때 생성되는 중원소의 양과 비교했다. Hsin-Yu Chen, Salvatore Vitale 및 Francois Foucart는 고급 시뮬레이션 시스템과 다음의 데이터를 사용했습니다. 중력파 관측소 LIGO-Virgo.

현재 천체 물리학자들은 우주에서 철보다 무거운 원소가 어떻게 형성되는지 완전히 이해하지 못하고 있습니다. 그들은 두 가지 방식으로 발생한다고 믿어집니다. 이들 원소의 약 절반은 그 과정에서 삶의 마지막 단계에 있는 낮은 질량(태양 질량 0,5-10)의 별에서 형성됩니다. 그러면 그들은 적색 거성입니다. 일어난다 핵합성 빠른 때 대신 중성자 중성자 밀도가 낮고 온도가 중간인 핵종에 의해 포획됩니다.

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반면에 무거운 원소의 나머지 절반은 빠르게 생성됩니다. 프로세스, 초신성 및 킬로노바 폭발의 경우. 그런 다음 많은 중성자를 빠르게 포획한 다음 안정적인 원소를 형성하는 일련의 붕괴가 뒤따릅니다. 이 과정은 높은 온도와 매우 조밀한 중성자 흐름을 필요로 합니다. 그러나 과학자들은 r-프로세스가 발생하는 위치에 대해 논쟁합니다.

2017년 LIGO-Virgo는 중성자별 합병 라고 불리는 거대한 폭발로 이어집니다. 킬로노바, 주도의. 당시 이 과정에서 중원소가 생성되는 것이 확인됐다. 그러나 중성자별이 블랙홀과 합쳐진 직후에도 r-프로세스가 일어날 가능성이 있다.

과학자들은 중성자별이 중력장 블랙홀은 엄청난 양의 중성자가 풍부한 물질을 우주로 던집니다. 그러나 전문가들은 이 과정이 매우 빠르게 회전하는 상대적으로 낮은 질량의 블랙홀임에 틀림없다고 지적한다. 너무 큰 블랙홀은 매우 빠르게 물질이 됩니다. 중성자별 흡수하고 우주에 거의 남지 않을 것입니다.

Chen, Vitale 및 Foucart는 군중을 처음으로 소개했습니다. 무거운 요소 두 가지 유형의 r 프로세스에서 발생하는 비교. 그렇게 하면서 그들은 r-process가 실행될 수 있는 수많은 모델을 테스트했습니다.

대부분의 시뮬레이션은 지난 2,5억 년 동안 블랙홀과 중성자별 간의 충돌보다 중성자별의 병합으로 인해 우주가 2배에서 100배 더 많은 중원소에 의해 풍부해진 것으로 나타났습니다. 블랙홀이 천천히 회전하는 모델에서, 중성자 별 블랙홀과 중성자별이 합쳐진 것보다 두 배 많은 무거운 원소. 반면 중성자별이 합쳐지면 블랙홀 천천히 회전하고 r-프로세스보다 최대 5배 더 무거운 원소의 100배 미만의 낮은 질량을 가지고 있습니다. 그러나 현재 우리가 가지고 있는 데이터는 그러한 블랙홀의 존재를 배제하는 경향이 있습니다.

연구의 저자는 이미 다음의 데이터를 사용할 계획입니다. LIGO, 처녀자리와 새로운 일본인 카그라 검출기 개선하기 위해. 세 가지 도구 모두 내년에 다시 사용할 준비가 되어 있어야 합니다. 우주에서 중원소의 생산 속도에 대한 보다 정확한 계산은 무엇보다도 먼 은하의 나이를 더 잘 결정하는 데 유용할 것입니다.