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为了验证这一猜想,或许我们得炸了参宿四?

2020-11-15 08:20 作者:AIPC没有I  | 我要投稿


文章来源于中国国家天文,作者CNA

超新星爆发——宇宙中最为惨烈的事件之一——一颗大质量恒星走到生命末尾,嘭得爆炸开来,在瞬间就可以释放出比太阳整个生命历程还要多的能量,成为夜空中,甚至是日光下天空中的璀璨星点。

已知银河系中最晚近的超新星爆发是在300多年前形成仙后座的那颗恒星。 / NASA JPL-CaltechO. Krause (Steward Observatory)

平均来说,像银河系这样大的星系当中,每50年就会发生一次超新星爆发事件。然而那些距离太远的超新星几乎不会被我们看到(科学家们只能通过望远镜来发现它们),而那些距离很近的恒星——我们一般不希望它们发生超新星爆发。“一颗非常近的超新星爆发有能力将人类文明从地球上抹去,”来自北极高山研究所(INSTAAR, Institute of Arctic and Alpine Research at CU Boulder)的Brakenridge说道,他像所有超新星学者一样提到了那颗我们总是问炸不炸的参宿四(猎户座Betelgeuse),“但愿它不会炸,因为参宿四离我们太近了(约642.5光年)。”

参宿四在猎户座中的位置 / 网络

老实说,现代人类文明的诞生不过数千年,而宇宙在此之前已经存在了上百亿年,在这段时间里,自然也有数不清的超新星已经悄然“绽放”。这段宇宙历史没有人类见证,却并非无“人”知晓。


Brakenridge和他的同事们意识到,即使是远距离的超新星爆发,也可能对地球造成辐射危害,并且破坏保护着地球的臭氧层,虽然只是一些小影响,但却可能被地球上的长久居民之一——植物——给记录下来。

树的年轮

植物的光合作用会将大气中的二氧化碳吸收并转化为有机物固定在体内,而木本植物则会用这些有机物来构建自己的身体,年轮就是在这一过程中产生的。如果超新星爆发改变了大气中的气体成分,那么这一微小的扰动就可能被这些大树记录进年轮中。


Brakenridge所调查的,正是树木年轮中的碳14原子,这是碳元素(C)的一种放射性同位素,它在地球上很少见,这是由于它们并不直接来自地球,而是太空中的宇宙射线以特定的状态持续轰击大气层时产生的。


“通常年间,每年都有恒定数量的碳14产生,并被树木吸收,”Brakenridge说道,“但是科学家们经常发现,年轮中的碳14密度突然上升,而并非由于地球自身的原因造成。”


此前科学家一直将视角放在太阳上,他们觉得或许是太阳耀斑或者太阳风暴等太阳活动导致了这样的现象,但是Brakenridge和其他一些研究者则将目光望向了更遥远的地方,“这里确实有两种可能性(指太阳或者超新星),而且我想超新星被忽略得太快了。”

附近超新星发出的紫外线可能导致地球生命发生变化。/ David Aguilar(CfA)


Brakenridge发现,在最近的四万年间,离我们较近的超新星爆发至少引发了四次对地球大气层的破坏,比如发生在船帆座(Vela)中的一颗距离地球大约815光年的恒星在约13000年前成为了超新星,此后不久,地球上的碳14水平上升了近3%。


然而这些结果现在还不能用来和树木年轮中的碳14含量进行比对,这是由于现有的天文观测对于超新星爆发的时间计算还很模糊,前后会有近1500年的误差,因此代入到年轮当中自然就很难分辨出来了。


如果想要尽快验证这一理论是否正确,我们或许真的需要一个近处的超新星爆发事件,比如……

ALMA拍摄到的参宿四,也是迄今分辨率最高的太阳系外恒星照片 / ALMA


【智障机器人:参宿四:“我还不想炸!你别看我!你不要过来啊!”】


作者简介 /

猫又,国家天文台星系宇宙学团组博士在读,研究方向为星系结构演化。

云云,一个想做科普的文科生。


参考来源 /

https://phys.org/news/2020-11-tree-clues-impacts-distant-supernovas.html


科学审核 / 苟利军

策划 / 黄京一    编辑 / 怀尘

文章来源于中国国家天文,作者CNA

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