纽约理工学院研究人员获得NSF资助以解开宇宙之谜

一位纽约理工学院的物理学家获得了美国国家科学基金会 (NSF) 的资助，试图解开科学界最大的谜团之一：宇宙是如何由星尘形成的。

宇宙中的许多元素，包括人类骨骼中的钙和摩天大楼中的铁，都来自远古恒星。然而，长期以来，科学家们一直试图了解形成其他元素的宇宙过程——那些起源不明的元素。现在，伊芙·阿姆斯特朗博士物理学助理教授，将执行第一个已知的使用天气预报技术来解释这些事件的研究项目。她的革命性工作将由为期两年的 299,998 美元 NSF EAGER 赠款提供资金，该奖项用于支持未经测试但具有潜在变革性想法的早期探索性项目，这些想法可以被视为“高风险/高回报”。

大爆炸创造了第一个也是最轻的元素(氢和氦)，随后在古老的大质量恒星中形成了第二个更重的元素(直到元素周期表上的铁)。当这些恒星爆炸时，它们的物质会弹射到空间中，在空间中播种元素。最终，来自这些超新星的星尘物质形成了太阳和行星，在数十亿年的时间里，地球的物质融合成最初的生命形式。然而，金和铜等比铁重的元素的起源仍然未知。虽然它们可能是在超新星爆炸期间形成的，但目前的计算技术使得全面研究这些事件的物理学变得困难。此外，超新星是罕见的，大约每 50 年发生一次，唯一存在的数据来自 1987 年的最后一次爆炸。

阿姆斯特朗假设一种称为数据同化的天气预报技术可以增强对这些事件的理解。该技术依赖非常有限的信息来连续估计天气随时间的变化，这可能有助于对超新星条件进行建模。有了模拟数据，为下一次超新星事件做准备，阿姆斯特朗和纽约理工大学的本科生将使用数据同化来预测超新星环境是否会产生一些重元素。如果成功，这些“预测”可能会让科学家们确定哪些元素是由超新星星尘形成的。

“多年来，物理学家一直试图了解巨星是如何在几秒钟内爆炸并创造出导致我们存在的物质的。来自另一个科学领域气象学的技术可能有助于解释这个难题中的一个重要部分，而传统工具使其难以访问，”阿姆斯特朗说。

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