远古树木的年轮可能蕴藏着超新星爆炸的秘密

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  一颗垂死的超新星巨大的爆炸,高能伽马射线照射太空长达许多年。但是,无边无际的宇宙空间可能不是暴露在这种超强力幅射的唯一所在。新的研究发现,地球上的古代的树木可能包含这些超新星爆炸的证据。

  虽然我们无法确定银河系中的超新星爆炸的频率。但是,利用几种研究方法,每个世纪估计约存在1至3次,最近的一次银河系超新星爆炸的历史记录是在400多年前。

  地球科学家布雷肯里奇和他的团队在距今4万年前的年轮中发现了附近古老的超新星的迹证。他们的结果表明,在过去的15,000年中,可能有四个超新星离地球够近,以至于在树上留下了线索。

  线索在于被称为“碳14”或“放射性碳”的碳的放射性同位素的丰度。和其他天然存在的碳同位素相比,放射性碳仅以极微量存在于地球上。

  当宇宙射线进入大气层时,与氮原子相互作用而产生放射性碳的核反应。由于宇宙射线不断在太空中流动,因此地球或多或少稳定地接收到放射性碳。其中一些可以在树木的年轮中找到。时不时地,一个巨大的放射性碳尖峰出现在树的年轮上,然后逐渐退去。由于已知的非常重要的宇宙射线源是太阳活动,因此过去这些峰值通常被解释为太阳闪焰和太阳风暴的证据。

  但是布雷肯里奇和他的团队认为还有另一种解释——超新星。

  为了检验超新星假设的有效性,他们利用星云超新星残迹来追溯,列出了过去40,000年中已知的超新星清单。然后,他们将该清单与同一时期的年轮中的放射性碳峰值记录进行比较。

  他们发现距离地球最近的八个超新星似乎都与放射性碳的尖峰相对应。其中有四个特别显著——Vela超新星、G114.3+00.3超新星、Vela Jr.及HB9。

  虽然就现阶段证据而言,还远不足以定论两者有绝对关系,但是这些发现显示值得进一步研究。(编译/台北天文馆刘恺俐)

资料来源:Science Alert

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