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【新華社】我國科學家嘗試利用“利器”破解宇宙元素起源之謎

發(fā)表日期:2016-11-04來源:近代物理研究所放大 縮小

  新華社蘭州11月4日電(記者張文靜、屠國璽)我國核物理科學家將通過“利器”重離子加速器研究裝置,探究宇宙中的元素起源和X射線暴現(xiàn)象的產(chǎn)生之謎。

  記者4日從中國科學院近代物理研究所獲悉,由中科院近物所牽頭,聯(lián)合中國原子能科學研究院、北京航空航天大學、中國科學院應用物理研究所、上海交通大學等4家單位,共同申請的“天體環(huán)境中關(guān)鍵核反應過程研究”項目,最新獲“十三五”國家重點研發(fā)計劃支持。

  中科院近物所研究員唐曉東介紹,138億年前的大爆炸發(fā)生后的30分鐘,宇宙中的元素僅有氫、氦和極微量的鋰。但今天,太陽系卻擁有碳、氮、氧、硅、鐵、金、鈾等90多種元素。這些元素如何產(chǎn)生的?自20世紀70年代開始,基于衛(wèi)星的X射線望遠鏡發(fā)現(xiàn)大量X射線暴天體。這些天體在10秒到100秒的時間內(nèi)釋放了相當于太陽一周內(nèi)釋放的總能量,而后又恢復到爆發(fā)前的狀態(tài)。這種爆發(fā)現(xiàn)象通常在數(shù)小時到數(shù)天內(nèi)還會周期性地發(fā)生。這種劇烈的X射線暴的能量從何而來?

  唐曉東告訴記者,對這兩個科學問題,科學家多年來開展了大量實驗、觀測和理論研究,取得了突破性的重大成果,解決了部分宇宙中的元素起源之謎,也解釋了一些爆發(fā)性天體事件。但人們在理解元素起源及爆發(fā)性事件等方面仍存在很多亟待破解的難題。比如,至今,重元素起源仍被美國國家科學院宇宙物理學委員會選為“21世紀物理學11個未解之謎”之一。不僅如此,發(fā)生在星體表面的X射線暴涉及大量不穩(wěn)定原子核,實驗研究難度極大,是當前的研究熱點。研究這些不穩(wěn)定原子核在天體環(huán)境中的性質(zhì)及有關(guān)反應是當前核天體物理和核物理研究的前沿。

  唐曉東透露,針對宇宙中的元素起源和X射線暴現(xiàn)象產(chǎn)生之謎等國際前沿問題,科學家將利用我國規(guī)模最大、加速離子種類最多的重離子研究裝置,即蘭州重離子加速器研究裝置,創(chuàng)新性地使用一些實驗方法和手段,解決一批關(guān)鍵的技術(shù)問題,為理解宇宙元素起源和發(fā)生在星體表面的爆發(fā)性事件尋找“答案”。

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