科学家们研究南极洲新落下的雪,在隐藏在其中的星际尘埃中发现了一种罕见的铁同位素,这表明这些尘埃是最近才出现的。 这一发现可以为我们提供有关银河系附近恒星爆炸历史的重要信息。
我们知道宇宙尘埃正在飘落到地球每时每刻恒星和行星形成过程中产生的微小碎片,有时已有数十亿年的历史。 南极洲是寻找此类尘埃的好地方,因为它是地球上最未受破坏的地区之一,因此更容易找到并非起源于我们星球的同位素。
在这种情况下,研究人员确定的同位素是稀有的60Fe(或铁 60),其中之一许多放射性变体铁的。 此前,这种铁的存在深海沉积物和细菌的化石遗骸已建议一项或多项超新星爆炸在地球附近3.2 至 170 万年前。
研究人员表示,这项新研究标志着首次在最近的南极积雪中检测到星际铁60——这些尘埃可能是在过去 20 年内从天而降的。
澳大利亚国立大学的核物理学家多米尼克·科尔 (Dominik Koll) 告诉《ScienceAlert》:“我个人感到非常惊讶,因为这只是可能存在铁 60 的假设,更不确定信号是否强到足以被检测到。”
“当我看到第一个铁 60 计数出现在数据中时,这是一个非常快乐的时刻,因为这意味着我们的整体天体物理图片可能不会太错误。”
该图片如下:太阳系目前正在穿过所谓的本地星际云(LIC),一个口袋致密星际介质其中包含一些星际尘埃云。
如果近年来铁 60 已沉积在地球上,这有助于验证我们当地的银河系邻域及其星际物质的特殊组成的想法可能是由爆炸的恒星形成的。
进一步的研究应该能够确切地告诉我们。 它还可以帮助我们更好地确定我们在 LIC 中的位置,以及太阳系穿越它的时间。 “我们预计当太阳系进入 LIC 时,铁 60 的通量会急剧增加,”该团队在他们的研究中写道。
目前的研究涉及高度敏感的质谱对从南极洲铲起并小心运往德国的 500 公斤(1,100 磅)雪进行了化学分析 - 德国是全球仅有的两个可以进行此类分析的地点之一。
“南极洲基本上没有稳定的铁或其他丰富的元素,这对于测量60铁/铁比率,”科尔告诉 ScienceAlert。“雪被铲起来并装在储存箱中,储存箱保持在 0°C 以下,以保持雪在到达慕尼黑之前保持冻结状态。”
研究人员测量了样品中其他元素同位素的比率,以确保铁同位素确实来自星际。 这使他们能够排除离家较近的其他可能来源,例如太阳系内受到宇宙射线照射的太空岩石,甚至是核武器试验。
我们对宇宙附近超新星爆炸的时间和位置了解得越多,我们就能更好地了解我们周围的宇宙——以及它在地球上留下的足迹。
“这实际上是一件意义深远的事情,”伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的天体物理学家布莱恩·菲尔兹(Brian Fields)说道,他没有参与这项研究。科学新闻。
“它告诉我们银河系整个邻居的近代历史以及大质量恒星的生与死。”
该研究将于物理评论快报。