最近,黃金市場(chǎng)迎來(lái)劇烈波動(dòng),不知道你是不是也在格外關(guān)注?
據(jù)世界黃金協(xié)會(huì),截至 2025 年底,全球已開(kāi)采黃金總量約為 21.6萬(wàn)至 22 萬(wàn)噸1——能填滿大約四個(gè)半奧運(yùn)游泳池(長(zhǎng) 50 米、寬 25 米、深 2 米)。
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圖源:央視新聞
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但你有沒(méi)有想過(guò),黃金到底是怎么來(lái)的?
地球沒(méi)這個(gè)本事。
我們身邊的大多數(shù)元素,比如構(gòu)成空氣的氧、構(gòu)成生命的碳、構(gòu)成鋼鐵的鐵,其誕生地都在恒星內(nèi)部——恒星就像宇宙中天然的“熔爐”,通過(guò)核心的核聚變反應(yīng),將輕元素(氫、氦)一步步鍛造成更重的元素(除了氫氦之外的元素,如碳、氮、氧、硅、鐵等等)。
想要把鐵原子變成比它更重的元素——比如金、鉑這些貴金屬,不僅不會(huì)釋放能量,反而需要吞噬巨量的能量。這種能量級(jí)別,遠(yuǎn)超任何恒星內(nèi)部的環(huán)境,哪怕是宇宙中質(zhì)量最大的恒星,也無(wú)法達(dá)到這樣的條件。
死亡恒星的終極碰撞
所謂“中子星”,是大質(zhì)量恒星死亡后留下的殘骸。恒星燃盡核燃料后,在自身引力作用下急劇坍縮,核心的物質(zhì)被壓縮到極致。一顆典型的中子星,直徑大約只有 20 千米(相當(dāng)于一座城市的大小),質(zhì)量卻有 1.4 個(gè)太陽(yáng)那么重,一勺中子星物質(zhì)就有幾億噸重。
2017 年 8 月 17 日,美國(guó)的 LIGO 引力波探測(cè)器與歐洲的 VIRGO 探測(cè)器同時(shí)捕捉到一組引力波信號(hào),僅僅 1.7 秒后,費(fèi)米伽馬射線太空望遠(yuǎn)鏡也探測(cè)到了一次伽馬射線暴。隨后,全球約 70 個(gè)地面及空間望遠(yuǎn)鏡從紅外、X光、紫外和射電等多個(gè)波段開(kāi)展后續(xù)觀測(cè),確認(rèn)了該信號(hào)來(lái)自雙中子星并合事件,發(fā)生于長(zhǎng)蛇座星系 NGC4993 ,距離地球 1.3 億光年。
這次觀測(cè)證實(shí),碰撞產(chǎn)物中確實(shí)含有大量重元素2。
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“并合中的并合”——“宇宙郊區(qū)”的秘密
最近,一項(xiàng)新發(fā)表于《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》的研究,為這個(gè)難題給出了一個(gè)可能的答案。
2023 年 9 月 6 日,搭載于費(fèi)米衛(wèi)星上的伽馬射線暴監(jiān)測(cè)器捕捉到了一次短暫而猛烈的伽馬射線暴,并將其記錄為 GRB 230906A 。伽馬射線暴是宇宙中最劇烈的爆炸之一,而持續(xù)時(shí)間短的那種,通常就是中子星碰撞的信號(hào)。
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這條氣體流本身就是一場(chǎng)更古老的碰撞留下的遺跡。幾億年前,一群星系發(fā)生了碰撞,巨大的引力潮汐把氣體和塵埃從各個(gè)星系中扯了出來(lái),甩進(jìn)星系際空間,形成了這條壯觀的氣體長(zhǎng)河。而就在這條長(zhǎng)河中,被扯出來(lái)的物質(zhì)慢慢聚集、冷卻、坍縮,誕生了一個(gè)小小的星系。
故事到這里開(kāi)始變得精妙。這個(gè)小星系里誕生了很多恒星,其中有兩顆大質(zhì)量恒星走完了一生,坍縮成了中子星。這兩顆中子星在引力的驅(qū)使下越轉(zhuǎn)越近,經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的螺旋,終于撞在了一起。碰撞產(chǎn)生了那道伽馬射線暴的閃光,也產(chǎn)生了金、鉑等重元素,拋灑在星系的外圍和星系際空間中。
一場(chǎng)碰撞催生了另一場(chǎng)碰撞。星系碰星系,扯出一條氣體河;氣體河里長(zhǎng)出小星系;小星系里兩顆中子星再碰到一起,把新造的金子撒向四方。這條因果鏈橫跨幾億年,串起了從星系尺度到原子核尺度的兩場(chǎng)暴力事件。
宇宙的“煉金術(shù)”
47 億光年之外,一個(gè)藏在氣體河流深處的小星系里,兩顆死去的恒星留下的殘骸完成了最后一次碰撞,造出了一批黃金,然后消散在星際空間中,等待被未來(lái)的恒星收納。整個(gè)過(guò)程沒(méi)有任何目的,純粹是引力和核物理按規(guī)則運(yùn)行的結(jié)果。但就是這套規(guī)則,讓宇宙在最荒涼的角落也能煉出真金。
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