天文学家目睹了两颗中子星之间的巨大碰撞，导致了迄今为止最小的黑洞的诞生，并锻造了金、银和铀等贵金属。
这次剧烈而强烈的碰撞发生在距离我们1.3亿光年远的NGC 4993星系，该团队用包括哈勃太空望远镜在内的一系列仪器拍摄了这次碰撞的快照。它有望描绘出这些致密死恒星合并的“过去、现在和未来”。这可以揭示比铁更重的元素的起源，这些元素即使在最大的恒星中也无法形成。
中子星的碰撞和合并产生了强大的光爆炸，称为“千新星”。当这一事件的残骸以接近光速的速度膨胀时，千新星发出的光照亮了周围的环境，其亮度相当于数亿个太阳。
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尼尔斯·玻尔研究所宇宙黎明中心的科学家领导的一组研究人员在着手调查千新星的奥秘时，得出了中子星合并的新图景。
“我们现在可以看到原子核和电子在余辉中结合的那一刻，”宇宙黎明中心的研究人员、团队成员拉斯穆斯·达姆加德在一份声明中说。我们第一次看到了原子的产生，我们可以测量物质的温度，我们可以看到这个遥远爆炸中的微观物理学。”
“这就像欣赏从四面八方环绕着我们的三个宇宙背景辐射，但在这里，我们可以从外面看到一切。我们在原子诞生之前、期间和之后都能看到。”
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当质量至少为太阳8倍的恒星耗尽核聚变燃料，无法再抵抗自身引力时，中子星就诞生了。
这些恒星的外层在超新星爆炸中被炸飞，留下的恒星残骸的质量相当于1到2个太阳，直径约为12英里（20公里）。
核心的坍塌迫使电子和质子聚集在一起，形成了一个叫做中子的粒子海洋。这种物质的密度非常大，如果带到地球上，一方糖大小的中子星物质将重达10亿吨。这相当于将1.5亿头大象塞进一块方糖所占的空间。
这种极端而奇特的物质在创造比铁重的元素中起着关键作用，这可能并不奇怪。
中子星并不总是孤立存在的。其中一些死恒星与一颗伴星一起占据双星系统。在极少数情况下，这颗伴星的质量也足以产生一颗中子星，而且它不会被创造第一颗中子星的超新星爆炸“踢走”。
结果是一个由两颗中子星相互环绕的系统。这些物体非常密集，当它们相互旋转时，会在时空中产生涟漪（空间和时间的四维统一），称为引力波，引力波在空间中荡漾，带走角动量。
当系统失去角动量时，中子星的轨道收紧，这意味着中子星彼此靠近。这导致引力波传播得越来越快，带走越来越多的角动量。
当中子星距离足够近时，这种情况就会结束，因为它们巨大的引力可以接管并将这些密度极高的死恒星拉到一起碰撞合并。
这种碰撞喷射出富含中子的物质，其温度高达数十亿度，是太阳温度的数千倍。这些温度如此之高，与大爆炸后一秒钟迅速膨胀的宇宙的温度相似。
弹射出来的粒子，如电子和中子，在天体周围跳舞，由碰撞的中子星产生，这些中子星迅速坍缩，在等离子体雾中形成黑洞，在接下来的几天里冷却下来。
在这个冷却的等离子云中的原子通过所谓的快中子捕获过程（r-过程）迅速捕获自由中子，同时也捕获自由电子。这产生了非常重但不稳定的粒子，它们会迅速衰变。这种衰变释放的光被天文学家视为千新星，但它也会产生比铁重的更轻的元素，比如金、银和铀。
这个研究小组看到，粒子的余辉被抢夺，形成了锶和钇等重元素，由此推断，其他重元素无疑是在中子星碰撞后产生的。
研究小组成员、尼尔斯玻尔研究所（Niels Bohr Institute）的研究员卡斯珀·海因茨（Kasper Heintz）说：“物质膨胀得如此之快，体积增加得如此之快，以至于光需要几个小时才能穿过爆炸。”“这就是为什么，通过观察火球的远端，我们可以看到更早的爆炸历史。离我们更近的地方，电子已经与原子核挂钩，但在另一边，在新生黑洞的远端，‘现在’仍然只是未来。”
如果没有全球各地望远镜的合作，该团队的结果是不可能的。
“这种天体物理爆炸每小时都在急剧发展，所以没有一台望远镜能追踪到它的整个过程。研究小组组长、尼尔斯玻尔研究所研究员阿尔伯特·斯奈彭在声明中说：“单个望远镜的视角被地球的自转所阻挡。”“但通过结合澳大利亚、南非和哈勃太空望远镜的现有测量结果，我们可以非常详细地跟踪它的发展。”
该团队的论文发表在10月30日的《天文学与天体物理学》杂志上。
