新理论表明当原始黑洞从内部吞噬中子星时会产生重元素

加利福尼亚大学的一组研究人员提出了一种新的理论来解释诸如金属等重金属元素的存在。该组织在《物理评论》杂志上发表的一篇论文中解释了他们的理论——它涉及到原始黑洞(PBHs)的概念，它们出没于中子星的中心，并从内到外吃掉它们。

太空科学家们相信他们已经找到了关于光和中元素起源的解释，但是对于重元素是如何存在的仍然困惑不解。目前的理论表明，他们最有可能出现在研究人员所说的“r - process - as”中。作为这一过程的一部分大量的中子将会在高密度的密度下产生，从而被原子的原子核捕获，这是一个极端的环境。创造这样一个环境的最有可能的候选人是超新星，但似乎很少有人能够解释存在的大量重元素。在这一新努力下研究人员提出了一个新想法。他们相信PBHs偶尔会与中子星发生碰撞，当这种情况发生时，PBH就会被困在恒星的中心。一旦到达那里它就开始从恒星中心拉出材料。

图注：

富勒等人提出了一种重元素合成的模型，其中快速旋转的中子星由一个小黑洞吞噬。离心变形的恒星，在横截面上显示，在它的旋转时，在它的赤道上有相当大的质量，角动量是向外传递的。重原子核，包括金和铂，可以通过被爆星排出的中子-富物质的r -过程形成。图片版权：APS/Alan Stonebraker, via Physics

当然PBHs仍然只是理论。他们被认为是在大爆炸后不久开发的。它们也被认为在星系中漫游，可能与暗物质有关。在这个新的理论中，如果一个PBH碰巧撞上了中子星，它就会在它的中心停留，并开始吸收中子和其他物质。这将导致恒星快速旋转，而这反过来又会将物质从最外层的空间扔进太空。研究人员认为，投掷的材料将受到一种环境的影响，这种环境将满足r过程的要求，从而导致重金属的产生。

这个理论假设有一定数量的这种碰撞可以发生，也确实发生了，而且至少有少量的暗物质也是由黑洞构成的。但它也提供了一种收集真实世界的证据的方法，即通过分析可能是中子星在内部消耗后发生内爆的无线电波的神秘爆发。

部分或全部的库存r过程核合成可以在交互产生的原始黑洞(PBHs)中子星(NSs)如果PBHs群众10−14 M⊙< M PBH < 10−8 M⊙占百分之几或更多的暗物质。一个由NS汇聚到NS中心的PBH，并从内部消耗它。当这发生在一个旋转millisecond-period NS,由此产生的向上放出0.1∼0.1⊙⊙相对冷丰中子的材料。这个喷射过程和伴随的核物质的减压和衰变可以产生电磁瞬变，例如一种基奥诺瓦式的余辉和快速的无线电脉冲。

这些瞬态并没有受到重要的引力辐射或中微子的影响，使这些事件与在引力波天文台的距离灵敏度范围内发生的紧凑型物体合并有区别。pbh - NS破坏场景与脉冲星和NS统计数据、暗物质含量和空间分布在星系和超小矮星以及这些位点的r - process内容和进化历史相一致。喷射物质被衰变加热，从而导致正电子的发射，与从银河中心观察到的511 - kev线保持一致。

期刊：物理评论快报

编译：宇宙传奇

审校：博科园