山東
IT之家 5 月 19 日消息，研究人員在一項新研究中發(fā)現(xiàn)，南極洲的冰層里封存著恒星爆發(fā)遺留下來的放射性星塵殘骸。這些宇宙遺跡成為解開太陽系歷史之謎的重要線索。
據(jù)IT之家了解，宇宙各處的恒星之間，分布著由氣體、塵埃與等離子體構(gòu)成的巨型星際云。目前我們的太陽系正穿行在一片名為本地星際云（又稱“本地絨毛云”）的星際云中。這類星際云在宇宙空間飄移時會不斷聚集物質(zhì)，當(dāng)?shù)厍虼┬衅溟g時，這些物質(zhì)便有機會抵達地球。科研人員在對這類天外物質(zhì)展開最新研究時，發(fā)現(xiàn)了遠古超新星爆發(fā)的產(chǎn)物 —— 放射性鐵同位素“鐵 - 60”，這種物質(zhì)先滯留于星際云內(nèi)，最終沉積在了南極冰層之中。
亥姆霍茲德累斯頓羅森多夫研究中心離子束物理與材料研究所的首席研究作者多米尼克?科爾向 Space.com 表示：“我們在南極冰層中找到了超新星爆發(fā)產(chǎn)生的鐵 - 60。一旦鐵 - 60 凝結(jié)成星塵顆粒，這類星塵就能沖破太陽系的防護屏障，最終降落到地球上。”
那么科研人員是如何確定，南極冰層中發(fā)現(xiàn)的這種鐵同位素，源自遠古恒星爆發(fā)、隨星際云一同抵達地球的呢？
早在 2019 年，科爾所在的研究團隊就在南極積雪中檢測到了鐵 - 60 原子。他稱：“當(dāng)時我們并不清楚它的來源，于是持續(xù)深入溯源調(diào)查，最終確定它與本地星際云息息相關(guān)。”
該研究團隊分析了重達 300 公斤、距今 4 萬至 8 萬年的南極冰芯樣本。研究團隊推測，超新星爆發(fā)就發(fā)生在這一時間段內(nèi)，爆發(fā)拋射出的物質(zhì)進入太空后融入星際云。研究人員將冰層融化并完成化學(xué)處理，再借助加速器質(zhì)譜法（通過加速離子實現(xiàn)同位素分離），精準(zhǔn)觀測并統(tǒng)計樣本中單個鐵 - 60 同位素原子的數(shù)量。
科爾說道：“我們專門搜尋放射性同位素鐵 - 60 的單個原子，這種同位素是恒星爆發(fā)的專屬印記。此前已有模型學(xué)者提出假說，源自恒星爆發(fā)的鐵 - 60 或許就存在于本地星際云之中，這也正是我們的研究猜想。”
團隊對比了近現(xiàn)代積雪與這批遠古冰層樣本中的鐵 - 60 含量，發(fā)現(xiàn)年代更久遠的冰層里鐵 - 60 含量更低，這說明 4 萬至 8 萬年前抵達地球的鐵 - 60 數(shù)量，遠少于近現(xiàn)代。
科爾表示：“該結(jié)果表明，那一時期抵達地球的星際塵埃數(shù)量更少。在天體物理的短時尺度下，這一含量變化十分顯著，和數(shù)百萬年前沉積在地球的鐵 - 60 物質(zhì)分布規(guī)律截然不同，因此我們必須尋找更近、范圍更小的物質(zhì)源頭。”
而這個神秘源頭，科研人員判定極有可能是發(fā)生在本地星際云區(qū)域內(nèi)的一次恒星爆發(fā)。
科爾在聲明中指出：“這意味著環(huán)繞太陽系的星際云與恒星爆發(fā)活動存在關(guān)聯(lián)，也讓我們首次有機會探究這類星際云的起源。”
科研人員推測，太陽系已在本地星際云中穿行 4 萬至 12.4 萬年，再過數(shù)千年，太陽系就將徹底脫離這片星際云。
該研究團隊計劃采集年代更為久遠、早于太陽系進入這片星際云時期的冰層樣本開展深入研究，進一步證實并完善現(xiàn)有研究結(jié)論。
此項研究成果已于 5 月 13 日發(fā)表在《物理評論快報》期刊上。
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