宇宙起源|我们身体中的元素从何而来?这都蕴含在宇宙最古老的恒星里( 三 )


宇宙起源|我们身体中的元素从何而来?这都蕴含在宇宙最古老的恒星里
我是不是到了一个假的夏威夷?于是我想我可能还是做一个安静的天文学家好了 。 通常我们需要在刚才这个海拔2800米的大本营适应一到两个晚上 , 然后就可以开赴4200米的莫纳克亚山顶进行观测了 。
宇宙起源|我们身体中的元素从何而来?这都蕴含在宇宙最古老的恒星里
这个山头上聚集了世界上许多高端、大气、上档次的望远镜 , 其中一个就是我最经常使用的昴星团望远镜 。 这个望远镜的口径有8米 , 可能这么说你不会知道它有多大 , 请注意左下角 , 这两个看不清的东西是两辆SUV , 所以可以想象一下 , 这个望远镜是一个怎样的庞然大物 。
宇宙起源|我们身体中的元素从何而来?这都蕴含在宇宙最古老的恒星里
我们进行观测的时候 , 通常会从当天的下午5点一直到第二天早上的7点 , 都在这个叫作“观测室”的地方待着 。 我们在这里控制望远镜 , 挑选要观测哪个星 , 并且检查我们得到的观测数据 。
不要看这个房间似乎不怎么豪华 , 它的价格可是高到让你惊讶——每晚8万美元 。 我第一次去的时候也觉得特别新奇 , 这么贵的地方我得好好转一转 。 可是我发现了 , 我在房间里溜达的时候 , 一位观测助手老是盯着我看 , 我当时很纳闷 。
后来我一问才知道 , 头一天晚上有一个美国小伙子 , 他也是第一次来观测 , 他很兴奋 , 在海拔4200米的观测室里 , 他有一次突然很使劲地起立 , 导致他后半夜的观测都是躺着完成的 。
也就是在这里 , 我遇到了我第二个贫金属星惊喜 。 有一次观测 , 碰到第二天的天气不是特别好 , 看不见任何的星星 , 所以只能停止工作 , 开始聊天 。 到了凌晨3点钟 , 我感觉到了有点要尬聊的迹象 , 我想一晚上8万美元就这么浪费了 , 实在是太可惜了 , 我们来玩一下前一天的光谱数据吧 。
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在分析过程当中 , 我发现有一条光谱有点问题 。 大家注意看左下角6700埃的地方 , 这本来不应该有任何谱线 。 我们进行了反复地排查 , 最后证明这不是数据的错误 , 而是一条真实存在的、非常强的Li吸收线 。
可能有人要问了 , 不就是探测到一个Li吗 , 有必要那么激动吗?Li元素对于我们人体来说 , 它是一个微量元素 , 但它也是非常重要的生命动力元素 , 它是唯一一种产生于宇宙大爆炸的金属元素 。
虽然说我们的恒星内部其实可以合成Li , 但是恒星合成的Li寿命非常的短 , 几乎不能够存留多久 。 所以说现在我们手机里供能的Li和新能源汽车电池里的Li , 甚至是地球上最大Li矿的Li , 全部都来自于大爆炸的最初3分钟 。
对于恒星而言 , Li元素也是一个微量元素 , 所以通常我们在光谱当中 , 只能看见很弱的Li吸收线 , 或者是根本看不到 。 而经典的理论和以往观测数据也告诉我们说 , 尤其贫金属星的Li含量极低 , 所以这才解释了 , 为什么我在贫金属星光谱里看到这么强的Li吸收线会如此意外了 。
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在后来的一年半的时间里面 , 我们又陆续找到了好几颗这样奇怪的贫金属星 , 这些家伙的Li含量远比正常值要高出几十倍 , 甚至上百倍 。
当我发现这个事实的时候 , 我的第一反应是我可以挑战经典理论了 。 可是有一个做理论的合作者告诉我说你别得意太早了 , 还有其他的可能性来解释这些Li从哪里来 。
宇宙起源|我们身体中的元素从何而来?这都蕴含在宇宙最古老的恒星里
比如说这颗贫金属星的边上住了一个邻居 , 它很喜欢收藏Li , 贫金属星靠近它的时候 , 顺便顺走了一点;或者是有一颗带了很多Li的小天体 , 恰巧经过这颗贫金属星 , 被它一口吃进了肚子里 。
我带着非常忐忑的心情 , 把我所有能用的数据翻了一个底朝天 , 不过结果很好 , 没有任何证据支持他们所说的这些过程 。 这下我很高兴 , 因为我终于可以给观测学家制造一点麻烦了 。 很快 , 我们的发现被Science News报道了 , 为此我还高兴了好几天 。
我以前总是开玩笑说 , 这些贫金属星都是一些忧郁的小星星 , 因为它们所缺乏的Li元素 , 不仅可以造电池 , 还是一种抑制抑郁症和缓解情绪的主要药物成分 。 现在这些贫金属星突然得到了这么大一批Li , 它们的心情会好多了吗?我不知道 , 但是我能确定理论学家该郁闷一阵子了 。
我和贫金属星相伴已经有十年了 , 最开始的时候我给自己定了一个小目标:我处理一两百颗恒星就可以了 。 但是十年下来 , 我处理了近千万颗恒星的数据 , 测量了上亿条谱线的强度 。


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