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有新的研究证明 ， 地球上的古树年轮上也许有超新星爆炸的印记 。 为了验证这一假设 ， 布拉肯里奇和他的团队他们列出了过去四万年中已知的超新星名单 ， 然后 ， 他们将这份清单与同一时期树木年轮中放射性碳尖峰的记录进行了比较 ， 他们发现离地球最近的八颗超新星似乎都与放射性碳尖峰相对应 。
正文翻译为中文内容如下：
一颗大质量恒星的死亡绝不是平静的过程 。 巨大的爆炸力会摧毁它的外层物质 ， 过程中释放出的高能伽马射线能照亮其所在的空间达数年之久 。 而空旷的太空并非暴露在这种辐射之下的唯一事物 。 新的研究证明 ， 地球上的古树可能记录了这些天体爆炸的证据 。
超新星爆发假想图|图源：earth-chronicles
来自科罗拉多大学博尔德分校的地球科学家罗伯特·布拉肯里奇（Robert Brakenridge）说到：“这些爆炸都是非常极端的事件 ， 它们的潜在影响看起来和年轮记录相符合 。 ”
银河系中恒星爆炸的频率难以确定 。 几种不同的测定技术认为银河系中每世纪应该发生1到3次超新星爆发 ， 但是最近一次观察到超新星爆发的记录是在400多年前 。
图解：SN 1604 ， 或称开普勒超新星 ， 距离地球约1.3万光年 ， 位于银河系蛇夫座内 。 是400年来最后一颗只靠肉眼就可以观测到的超新星 ， 世界多国均有观测记录 。 |图源：NASA
有证据表明超新星爆发可能会被我们忽略 ， 比如被认为大约在120年前爆炸的恒星残骸（G1.9+0.3） 。 超新星爆发时 ， 亮度达到峰值然后随时间减弱 ， 人们除了用肉眼观察 ， 还可以利用远镜 ， 我们理应能够相当清楚地观察到这一过程 ， 但人类的记录好像并不完整 。
图解：超新星遗迹G1.9+0.3位于射手座 ， 半径超过1.3光年 ， 据估计 ， 其爆炸产生的光应在1890到1908年间到达地球 ， 由于被银河系中心密集的气体和尘埃所掩盖 ， 所以从地球上看不到爆炸 。 |图源：NASA
也许我们需要离家更近些才能“看见”这些超新星 。
布拉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留下的痕迹 。 研究结果表明 ， 在过去的15000年间 ， 可能有4个离地球足够近的超新星在年轮中留下了它们的线索 。
线索来自碳的放射性同位素 ， 即“碳-14”或“放射性碳”的丰度 。 与其他自然存在的碳同位素相比 ， 放射性碳在地球上仅以痕量存在 。
放射性碳是在高层大气中受来自太空的宇宙射线轰击而产生 。 宇宙射线进入大气层 ， 与大气中的氮原子相互作用 ， 触发核反应从而产生放射性碳 。 由于太空中的宇宙射线持续存在 ， 因此地球上产生的放射性碳的量相对比较稳定 。
图解：大气中的氮与宇宙射线反应产生放射性碳 ， 并通过植物的光合作用进入生物圈 。 |图源：varieerinhetverkeer
树木的年轮中天然存在着一些放射性碳 。 年轮上不时会出现一个明显的放射性碳尖峰 ， 并在数年内逐渐褪去 。 由于我们已知太阳活动是宇宙射线一个相当重要的来源 ， 因此通常将这些峰值解释为太阳耀斑和太阳风留下的痕迹 。
太阳耀斑|图源：NASA/SDO
但是布拉肯里奇和他的团队认为还有另外一种解释 。
他说：“实际上只有两种可能性：太阳耀斑或者超新星 。 我认为超新星的假设不该这么快被否定 。 ”
为了检验超新星假设的有效性 ， 布拉肯里奇和他的团队做了大量的工作 。 他们首先通过追溯超新星留下的星云残迹 ， 列出了过去40000年内已知的超新星名单 。 然后将名单与同期年轮中放射性碳尖峰的记录进行对比 。
图解：大麦哲伦星云中的超新星遗迹 ， 大麦哲伦星云是一个靠近银河系的矮星系 。 |图源：NASA/ESA/HEIC及哈勃沧海遗珠团队
结果相当有趣 ， 他们发现8个距离地球最近的超新星似乎都与放射性碳尖峰有关 。 其中4个尤为显著 。
船帆座超新星（Vela supernova）距离地球800光年 ， 大约在12300年前爆发 ， 同一时期年轮中的放射性碳含量增加了3% 。 超新星G114.3+00.3 ， 距离地球约2300光年 ， 爆发时间大约在7700年前 ， 同一时期放射性碳含量增加了2% 。
船帆座超新星遗迹|图源：Wikipedia
超新星遗迹G114.3+00.3|图源：SNRcat
重迭在船帆座超新星遗迹视线上的Vela Jr.的爆发时间难以确定 ， 可能发生在2800年前 ， 对应放射性碳增量为1.4% 。 最后是HB9 ， 爆发于5400年前 ， 距离地球1000到4000光年 ， 对应放射性碳增量为0.9% 。
HB9（超新星遗迹G160.9+02.6）|图源：SNRcat
就现有的证据来看 ， 还远无法定论 。 考虑到确定爆发时间的难度 ， 例如Vela Jr. ， 现在还不能确切地说放射性碳尖峰一定与超新星爆发相对应 。
但是这些发现的确表明该假设绝对值得进一步研究 。
布拉肯里奇说：“让我继续前进的原因是 ， 当我看着地球上痕迹时 ， 我不禁感慨 ， ‘天呐 ， 我们预测和模拟过的效应的确是存在的’ 。 ”
古树年轮|图源：versifier
而且 ， 要是继续研究下去 ， 年轮可能是我们研究银河系爆炸历史的绝佳工具 。 它可以帮助我们确定那些一直以来难以测定的古老超新星 。 而且反过来又可以帮助我们对地球附近的超新星进行一次普查 ， 从而揭示银河系恒星爆炸的频率 。
图解：蟹状星云是一个超新星遗迹 ， 是被人类研究最多的太空目标之一 ， 位于金牛座 ， 距地球约6500光年 ， 源于公元1054年的一次超新星爆发（天关客星 ， SN 1054） 。 |图源：NASA
目前该研究已发表于《国际天体生物学杂志》 。
by: MICHELLE STARR
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