中子星的碰撞，大自然的鍊金術士

這是藝術家的想像圖，描繪了兩顆互相迴旋著逐漸靠近的中子星在發生碰撞前的那一刻。Dana Berry / APOD / NASA

我們首飾中的大部分黃金，確實是一件來自宇宙的珍貴紀念品。太陽系黃金的平均濃度，和早期宇宙、恆星製造過程，甚至於典型超新星爆發過程生產出來的黃金濃度相比，都是偏高的。

一種被廣泛接受的假說是，像黃金這樣的富含中子的重元素，更容易在某種罕見的富含中子的爆發過程中產生。而此類爆發中最典型的，莫過於中子星間的碰撞。

中子星，是大質量恆星死後留下的殘骸。它是恆星的內核在超新星爆發後，經過進一步坍縮形成的緻密天體。

能夠留下中子星的恆星質量至少在太陽的1.44倍以上。這個極限被稱為錢德拉塞卡極限。低於這個極限，恆星內核只會形成白矮星。但這顆恆星的質量也不會高於太陽的3.2倍。這個極限被稱為奧本海默-沃爾可夫極限。超過這個極限，恆星內核將變成黑洞。

一顆典型中子星的質量在太陽的1.35倍至2.1倍之間。它們的密度極高。在強大的坍縮過程中，白矮星物質中的電子被壓進質子，質子因此變成中子。1立方厘米中子星物質的質量可達10億千克。中子星的體積非常小，半徑通常不會超過20千米。質量越大的中子星，所要經受的坍縮過程越劇烈，因此往往體積更小。

中子星表面的重力極強，至少是地球表面的2千億倍以上。中子星表面的逃逸速度可達光速的50%。一個70公斤重的人如果墜落到中子星表面，釋放出的能量相當於2億噸TNT。

中子星的自轉速度極快。這是因為它繼承了原有恆星的大部分角動量，而體積卻收縮得極小。中子星的自轉周期快的可達幾百萬分之一秒，慢的也有幾十秒。由於磁軸和自轉軸的不重合，中子星產生的無線電波等輻射，如果能夠到達地球，就會像脈衝一般有規律。因此這樣的天體又被稱為脈衝星。

中子星相撞時，部分星體會向外飛濺，並在此過程中發生中子的快速吸收現象。一些原子核在吸納了額外的中子之後，就會變成更重的元素，比如黃金，散布到周圍的宇宙中。

中子星的碰撞會產生引力波，也可能會發生短時伽馬暴。它是宇宙間威力最大的爆發現象之一。

（部分資料引自維基百科）

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