直到最近，人们还认为中子星合并是产生重元素（比锌重）的唯一途径。这些合并涉及双星系统中两颗大质量恒星残骸的混搭。

但我们知道重元素是在大爆炸后不久产生的，当时宇宙还很年轻。当时，中子星并合发生的时间还不够长。因此，需要另一个来源来解释银河系中早期重元素的存在。

在银河系光环（银河系周围大致呈球形的区域）中发现了一颗古老的恒星 SMSS J2003-1142，这为铀和金等重元素的另一个来源提供了第一个证据。

发表在《自然》上的一篇论文表明，在SMSS J2003-1142中检测到的重元素很可能不是中子星并合产生的，而是通过快速磁场产生的，磁场强度约为25太阳的倍数。由旋转恒星的坍缩和爆炸产生。

我们称这种爆炸为“磁旋转超新星”。

恒星炼金术

最近证实，中子星合并确实是银河系重元素的来源之一。顾名思义，这是双星系统中的两颗中子星在称为“千新星”的高能事件中合并在一起的时候。这个过程会产生重元素。

然而，银河系现有的化学演化模型表明，单个中子星合并不能产生我们在许多古老恒星（包括SMSS J2003-1142）中看到的特定元素模式。

早期宇宙的遗迹

SMSSJ2003-1142 2016年它首次在澳大利亚被观测到，然后于 2019 年 9 月再次使用智利欧洲南方天文台的望远镜观测到。

从这些观察中，我们研究了这颗恒星的化学成分。我们的分析表明，铁含量比太阳低约 3,000 倍。换句话说，SMSSJ2003-1142 在化学上更原始。

我们在其中观察到的元素可能是大爆炸后的母星产生的。

坍缩快速旋转恒星的特征

SMSSJ2003-化学1142的组成可以揭示其母星的性质和特性。特别重要的是它异常高的氮、锌和重元素，包括铕和铀。

SMSSJ2003-1142中的高氮水平表明母星的快速自转，而高锌水平表明爆炸能量是“正常”超新星的十倍左右——这意味着它可能成为超新星。此外，大量铀需要大量中子的存在。

今天我们在SMSSJ2003-1142观测到的重元素都证明这颗恒星是产生的通过早期的磁旋转超新星爆炸。

因此，我们的研究结果提供了第一个证据，证明磁自转超新星事件是我们银河系中重元素（以及中子星并合）的来源。

中子星合并呢？

但是我们怎么知道导致我们在 SMSS J2003-1142 中发现的特定元素的不只是中子星合并？有几个原因。

在我们的假设中，单个母星将产生在 SMSSJ2003-1142 中观察到的所有元素。另一方面，仅通过中子星合并产生相同元素需要更长的时间。然而，当这些元素被制造出来时，这个时间甚至不会存在于星系形成的早期阶段。

另外，中子星合并只产生重元素，所以其他来源，如常规超新星，必须存在以解释在 SMSSJ2003-1142 中观察到的其他重元素，例如钙。虽然这种情况是可能的，但它更复杂，因此可能性更小。

磁自转超新星模型不仅可以更好地拟合数据，而且可以通过单个事件来解释SMSS J2003-1142的组成。可能是中子星的合并，再加上磁力自转超新星，可以共同解释银河系中所有重元素是如何产生的。

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