遠古樹木的年輪可能蘊藏著超新星爆炸的祕密

作者 | 發布日期 2020 年 11 月 26 日 11:05 | 分類 天文 , 科技趣聞 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


一顆垂死的超新星巨大的爆炸,高能伽馬射線照射太空長達許多年,但是,無邊無際的宇宙空間可能不是暴露在這種超強力幅射的唯一所在。新的研究發現,地球上的古代樹木可能包含這些超新星爆炸的證據。

雖然我們無法確定銀河系中的超新星爆炸的頻率,但是利用幾種研究方法,每個世紀估計約存在 1 至 3 次,最近的一次銀河系超新星爆炸的歷史紀錄是在 400 多年前。

地球科學家布雷肯里奇和他的團隊在距今 4 萬年前的年輪中發現了附近古老超新星的跡證。他們的研究結果表明,在過去的 15,000 年中,可能有 4 個超新星離地球夠近,以至於在樹上留下了線索。

線索在於被稱為「碳 14」或「放射性碳」的碳的放射性同位素的豐度。和其他天然存在的碳同位素相比,放射性碳僅以極微量存在於地球上。

當宇宙射線進入大氣層時,與氮原子相互作用而產生放射性碳的核反應。由於宇宙射線不斷在太空中流動,因此地球或多或少穩定地接收到放射性碳,其中一些可以在樹木的年輪中找到。時不時地,一個巨大的放射性碳尖峰出現在樹的年輪上,然後逐漸退去。由於已知的非常重要的宇宙射線源是太陽活動,因此過去這些峰值通常被解釋為太陽閃焰和太陽風暴的證據。

但是布雷肯里奇和他的團隊認為還有另一種解釋──超新星。

為了檢驗超新星假設的有效性,他們利用星雲超新星殘跡來追溯,列出了過去 40,000 年中已知的超新星清單,然後他們將該清單與同一時期的年輪中的放射性碳峰值紀錄進行比較。

他們發現距離地球最近的 8 個超新星似乎都與放射性碳的尖峰相對應。其中有 4 個特別顯著──Vela 超新星、G114.3 + 00.3 超新星、Vela Jr. 及 HB9。

雖然就現階段證據而言,還遠不足以定論兩者有絕對關係,但是這些發現顯示值得進一步研究。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:pixabay

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