嵌入深海下面的地壳中的一种稀有放射性元素p，为恒星中重金属的形成提供了新的线索。
这项新研究发现，被称为p 244的同位素可能与铁60一起到达地球，铁60是一种已知在超新星中形成的较轻金属，爆炸是在许多类型恒星的死亡喉咙中发生的。这一发现表明，超新星可能同时产生两种重金属，尽管其他事件（例如中子星的合并）可能是造成至少一部分-244的原因。
澳大利亚国立大学核物理学家安东·沃尔纳和德国研究中心德累斯顿-罗森多夫亥姆霍兹中心的科学家安东·沃纳纳说，了解重元素的形成是物理学中最迫切的三个问题之一。通过一个相当容易理解的聚变过程，比铁重一半的元素积聚在恒星的心中。但是，另一半需要形成高密度的自由中子。这意味着它们必须在比典型恒星核（也许是超新星）或诸如中子星合并或黑洞与中子星碰撞之类的大规模事件更具爆炸性的环境中形成。
沃纳与日本，澳大利亚和欧洲的合作者一起，对发现他是否能够发现地球上这些天体事件的指纹感兴趣。有一些重金属的放射性版本不是地球上自然发生的。尤其是，研究人员正在寻找244 244，一种variation的变体，其半衰期为8060万年。这意味着放射性衰变需要8060万年才能吞噬掉最初产生的half的一半。最初在地球形成过程中存在的任何-244都已经腐烂很久了，因此研究人员能够找到的任何原子都必须起源于地外。
“我们能在地球上找到p244吗？” 沃纳说。“那我们就知道它来自太空。”
稀有金属
为了寻找这些稀有原子，研究人员转向了距离太平洋近5,000英尺（1,500米）的地壳样本。这些岩石形成得如此缓慢，以至于一毫米的地壳记录了400,000年的历史，Wallner告诉Live Science。样本涵盖了过去的一千万年。
然后，研究人员对样品中的60号铁（超新星形成的地外铁）和p 244号进行了探测。他们找到了两者。
Wallner说，找到60号铁并不奇怪，因为先前的研究已经显示出深海沉积物和地壳中60号铁的含量会随时间波动。这些发现证实了研究人员此前的怀疑：60号铁含量增加了两次，一次发生在420万至5500万年前之间，另一次发生在700万年前。沃纳说，这些金属的涌入可能是由于两个相当邻近的超新星的结果。
他说：“当时发生并产生60号铁的超新星一定是壮观的。” “它的亮度（亮度）一定类似于满月，所以即使在白天也可以看到它。”
过去，研究人员没有足够灵敏的方法来准确计算散布在地壳中的the244的极为稀有的原子。但是在这项新研究中，他们使用了最先进的技术和方法。这种外星p到达地球的时间很难确定，因为研究人员不得不搜索对应于三百万到五百万年历史的地壳层。然而，-244的涌入确实与铁60的涌入相关。
沃纳说：“-244与铁60的比例似乎是恒定的。” 这表明两者可能来自共同的起源。
锻造成星星
尽管of 244和铁60的协同到达表明两者可能都来自超新星，但仍然存在许多问题。Wallner说，试图模仿超新星内部元素形成的计算机模型确实很难产生重元素形成。在这项新研究中发现的60号铁与244号p的比例表明，在恒星爆炸之后，244 244号的流行度要比60号铁低得多，也许只占形成的全部元素的一小部分。
Wallner指出，也有可能在深海地壳中发现的-244原子根本不是来自超新星。244244可能是在较早的事件中形成的，并且可能在铁60爆炸通过而将较重的244244推向上方时在深空无目的地漂浮。在这种情况下，两种元素都会同时到达地球，但but244的年龄要大得多。
为了探索这种可能性，研究人员希望研究具有不同半衰期的不同类别的原子。半衰期就像一个时钟，因此科学家可以确定元素寿命的一系列估计值。例如，如果发现244244与半衰期短得多的元素相结合，则表明两者都更年轻和更新鲜。这也表明，超新星产生的244244的数量较低，而且更多的可能来自其他事件，例如中子星合并。
该研究小组已经在研究一块地壳，其厚度是本研究中的十倍。拥有一块更大的地壳将使研究人员能够扩大对p244原子的搜索，并获得有关这些原子何时到达地球的更精确的时间表。
沃纳说：“令人着迷的是，您发现大约6或10个原子，这些原子最终可以从地球而不是从太空中识别出来，然后您可以得到有关它在哪里生产以及何时生产的一些提示。” 。
该研究于今天（5月13日）发表在《科学》杂志上。
