迄今距地球最近的超新星“现身” 有助于了解恒星的形成
2016-04-12 09:59:00   来源:人民网
内容摘要
据外媒报道,近日,德国的研究团队发现了一颗迄今为止距离地球最近的超新星,该研究不但有助于加深人们对恒星形成过程的认识,也为了解地球周围的恒星环境提供了洞见。

迄今距地球最近的超新星“现身” 有助于了解恒星的形成 科技世界网德国的研究团队发现了一颗迄今为止距离地球最近的超新星,并且它的爆发时间就发生在过去数百万年前,相对而言是一颗较为年轻的超新星。这一研究对人们了解恒星的形成,以及地球周围的恒星环境具有重要的价值。

超新星爆发是恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸,通常会产生强度极大、持续时间很长的电磁辐射,能照亮整个星系。这个过程中恒星会将其大部分甚至所有物质以高达十分之一光速的速度向外抛散,在为星际物质提供丰富的重元素方面起到了重要作用。

超新星爆发时会产生一种特定铁的同位素——铁-60,这种同位素在地球上本不存在也不会产生。因此,通过对铁-60的研究就能大致确定出超新星的位置及其爆发时间等信息。

此前有科学家通过对地球深海地壳中铁-60的研究发现,太阳系附近大约220万年前一个或者多个超新星爆发了,最近分析表明爆发在离太阳196光年到424光年(60秒差距到130秒差距)处。

为了确定这些超新星爆发的时间和地点,德国柏林工业大学的迪特尔·布莱彻沃特和他的研究团队对超新星将铁-60输送到地球深海地壳的过程建立了模型,通过计算发现了最有可能的轨迹和发展为超新星的恒星的质量。

研究人员称,上述发现于地球深海地壳中的铁-60来自两个超新星的爆发,距离太阳的距离294光年到326光年(90秒差距到100秒差距)。距离我们最近超新星的爆发发生在230万年前,其质量是太阳的9.2倍;第二近超新星的质量是太阳的8.8倍,爆发时间发生在150万年前。

研究人员表示,该研究不但有助于加深人们对恒星形成过程的认识,也为了解地球周围的恒星环境提供了洞见。

 

迄今距地球最近的超新星“现身” 有助于了解恒星的形成 科技世界网170万年前地球曾遭超新星辐射

据报道,一些垂死恒星耗尽燃料,最终在超级爆炸中崩溃,多年以来,天文学家置疑超新星爆炸释放残骸物质会影响地球。目前,最新研究报告显示,170万年前地球遭受一系列远古超新星的放射线“连续轰击”,这可能导致地球出现降温事件,并对人类进化发展具有重要影响。

虽然170万年前地球处于连续放射线轰击之下,但是这些放射线较弱,不会引发物种大灭绝事件。超新星爆炸形成许多重元素和放射性同位素,释放至邻近宇宙空间之中。其中一种同位素是铁-60,其半衰期为260万年,这意味着40亿年前地球形成时的任何同位素残骸都已消失很长时间。因此现今地球上发现的同位素痕迹肯定是近代事件产生的。

澳大利亚国立大学一支研究小组发现太平洋、大西洋和印度洋海床沉积物中包含着放射性铁同位素,研究负责人安东-沃尔尼(Anton Wallner)博士表示,170万年前爆炸的超新星距离地球大约325光年。来自太空的铁-60同位素仅是地球自然存在数量的数十亿分之一。极少数量的铁-60同位素抵达地球,因此研究人员使用超敏感技术进行识别分析。

柏林理工学院一支研究小组评估分析了该超新星爆发时间,为了发现超新星爆发时间并进行定位,迪特尔-布雷特彻威德特(Dieter Breitschwerdt)教授和研究同事计算了最有可能的天体轨迹,以及成为超新星的超大质量恒星数量。

他们发现了两个太空事件,分别发生于170-320万年前和650-870万年前。沃尔尼博士说:“我们非常惊奇这些残骸物质相隔150万年,表明是一个接一个的系列超新星爆炸。这是一个非常有趣的巧合,这些超新星爆炸事件与地球从上新世时期进入到更新世时期的气温变冷相符。”

同时,一些理论认为超新星释放的宇宙射线可以增强云层覆盖,专家表示这些超新星距离地球不足300光年,其距离很近,在白天能够观测到,亮度与月球亮度相近。美国堪萨斯大学天体物理学家教授艾德里安-梅洛特(Adrian Melott)表示,这些超新星事件均远离30光年的“死亡区域”,它们对地球还有其它方面的影响,其中包括影响人类进化。但是这些超新星距离地球并不近,无法导致地球物种大灭绝或者严重破坏,目前我们试着确定是否这些事件会影响地球表面的变化。

 

迄今距地球最近的超新星“现身” 有助于了解恒星的形成 科技世界网百万年前超新星爆炸,辐射碎片激射地球

一队国际科学团队日前发表研究,证实太阳系附近的超新星爆炸,会把辐射碎片射到地球。团队分别在太平洋、大西洋及印度洋的海床,找到有关元素。

领导研究的澳洲国立大学核子物理学家瓦尔纳博士称,团队在海床地壳找到120份辐射性物质铁-60同位素的样本。样本集中于170万至320万年前形成,于宇宙而言算是非常近期。瓦尔纳称:“我们对同位素分布于该150万年间,感到惊讶。这意味当时可能接连出现一次又一次的超新星爆炸。而这段时期,正好与地球由上新世转移至更新世吻合。”研究员推测,超新星爆炸可能导致地球气候转变。

团队又发现部分铁-60有800万年历史,相信来自更古老的超新星爆炸,也凑巧与地球中新世后期的巨大转变时间吻合。科学家相信,如距离太阳系300光年以内发生超新星爆炸,在地球上观看将有如多了一个月亮,白天亦清晰可见。虽然地球的宇宙射线会增加,但辐射量不足以造成大规模生物灭绝。

超新星爆炸会创造大量重元素及辐射同位素,射向邻近的星球。其中一种同位素即为铁-60。铁-60半衰期为260万年,而地球已形成了46亿年,铁-60应早已全部消失,因此现时地球上的铁-60极有可能来自其他星球。除了澳洲的大学,今次研究另有奥地利、以色列、日本及德国的大学参与。

 

迄今距地球最近的超新星“现身” 有助于了解恒星的形成 科技世界网12亿光年外超新星爆炸冲击波实况

12亿光年以外,持续20分钟,一颗恒星爆炸变成超新星过程中发出的冲击波,被美国宇航局(NASA)的太空望远镜成功捕获,这是人类首次完整记录到超新星爆炸过程。

据报道,美国宇航局用于发现行星的开普勒太空望远镜,拍摄到这颗距离地球12亿光年,直径比太阳大500倍的红色巨型恒星发生超新星爆炸,并在这一过程中首次捕捉到爆炸冲击波的可见光。

由于该过程仅持续20分钟,开普勒捕捉到这一瞬间被NASA称之为“天文学家研究调查的里程碑”。

由印第安纳州圣母大学天体物理学教授葛纳维奇(Peter Garnavich)领衔的国际研究团队,分析了开普勒太空望远镜3年周期内从500个星系中捕获的数据,观测了多达50万亿颗恒星,结果寻找到两颗超新星。

葛纳维奇教授在声明中说,“两颗星体巨大到能轻松覆盖地球围绕太阳运行的轨道。”

研究人员在较大超新星KSN 2011D上第一次观测到“冲击波”,但在发现的另一颗较小超新星KSN 2011A(太阳的300倍,距地球7亿光年)上却没有。他们猜想,这可能是因为小的超新星周围环绕气体,遮挡了其产生的“冲击波”。

超新星是大质量恒星生命将终结时,重力导致其核心崩溃所引发的剧烈爆发现象,从而形成超新星。当恒星内核塌缩时向外发送激波,冲破恒星表面产生异常明亮的闪光,被称为“冲击波”,最高亮度甚至比某些星系更为耀眼,其辐射出的能量如同太阳或普通恒星一生所辐射的总量。

“研究这些恒星以及爆炸如何、为什么发生,是我们理解宇宙形成的重要组成部分。”NASA艾姆斯研究中心开普勒项目科学家豪威尔(Steve Howell)指出,“宇宙中全部重元素都来自超新星爆炸,例如所有地球上甚至人体内的银、镍和铜,都来自于垂死恒星的大爆炸。生命的存在就是因为超新星。”(如需转载,请注明来源自科技世界网)

 

 

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