中国科学家尝试用“利器”破解宇宙元素起源之谜

我国核物理科学家将通过利器重离子加速器研究装置，探究宇宙中的元素起源和Ｘ射线暴现象的产生之谜。

记者４日从中国科学院近代物理研究所获悉，由中科院近物所牵头，联合中国原子能科学研究院、北京航空航天大学、中国科学院应用物理研究所、上海交通大学等４家单位，共同申请的天体环境中关键核反应过程研究项目，最新获十三五国家重点研发计划支持。

中科院近物所研究员唐晓东介绍，１３８亿年前的大爆炸发生后的３０分钟，宇宙中的元素仅有氢、氦和极微量的锂。但今天，太阳系却拥有碳、氮、氧、硅、铁、金、铀等９０多种元素。这些元素如何产生的？自２０世纪７０年代开始，基于卫星的Ｘ射线望远镜发现大量Ｘ射线暴天体。这些天体在１０秒到１００秒的时间内释放了相当于太阳一周内释放的总能量，而后又恢复到爆发前的状态。这种爆发现象通常在数小时到数天内还会周期性地发生。这种剧烈的Ｘ射线暴的能量从何而来？

唐晓东告诉记者，对这两个科学问题，科学家多年来开展了大量实验、观测和理论研究，取得了突破性的重大成果，解决了部分宇宙中的元素起源之谜，也解释了一些爆发性天体事件。但人们在理解元素起源及爆发性事件等方面仍存在很多亟待破解的难题。比如，至今，重元素起源仍被美国国家科学院宇宙物理学委员会选为“２１世纪物理学１１个未解之谜”之一。不仅如此，发生在星体表面的Ｘ射线暴涉及大量不稳定原子核，实验研究难度极大，是当前的研究热点。研究这些不稳定原子核在天体环境中的性质及有关反应是当前核天体物理和核物理研究的前沿。

唐晓东透露，针对宇宙中的元素起源和Ｘ射线暴现象产生之谜等国际前沿问题，科学家将利用我国规模最大、加速离子种类最多的重离子研究装置，即兰州重离子加速器研究装置，创新性地使用一些实验方法和手段，解决一批关键的技术问题，为理解宇宙元素起源和发生在星体表面的爆发性事件寻找答案。