*在蛇夫座中形成恒星的蛇夫星云
一种罕见的铝同位素发出的伽马射线告诉天体物理学家他们似乎发现了什么。
蛇夫座是一个潜伏着密集而动荡的新生恒星云团的星座。这个恒星形成区域现在已经揭示了更多的证据,证明放射性元素很可能是通过附近的超新星首次到达太阳系的。正是这些爆炸中散布着放射性核素的残余物,被认为是原行星盘中的污染气体,而我们的太阳、行星和卫星就是从原行星盘中诞生的。
放射性核素是元素的放射性形式,其半衰期由其放射率决定。当天体物理学家约翰·福布斯发现超新星可能来自何处时,他意识到,虽然其中一些最终会成为反应堆废料,但超新星可能是最巨大的核反应堆。他领导的一项研究最近发表在《自然天文学》杂志上。
“像铝-26这样的同位素是超新星核合成的结果,”他告诉SYFY WIRE。“伽马射线观测非常具有挑战性。铝-26是一种罕见的同位素,蛇夫座是我们能识别出的唯一表明铝-26存在的伽马射线来源的地区之一。”
核合成是创造新的原子核的过程。它发生在宇宙大爆炸之后,并在恒星的一生中不断发生,甚至是在恒星的爆炸死亡过程中。这类高能事件既可以将多个原子的原子核融合成一种新元素或同位素(核聚变),也可以使原子核中的质子和中子分裂(核裂变)。核聚变解释了许多由超新星产生的重元素。
挨着蛇夫座的Upper Sco星团比蛇夫座拥有更多的铝-26,也就是福布斯和他的团队认为这种物质起源的那个部分。伽马射线在它的衰变过程中被发射出来。同位素的半衰期是指一半降解所需的时间。铝-26只有在其一个原子中的核衰变时才能被检测到,因为这意味着必须等待大约70万年。
至少对于试图看到这种同位素迹象的研究人员来说,时间已经过去了,这就是他们通过伽马射线信号分辨的原因。蛇夫座是唯一已知的可以追踪伽马射线源头的区域之一。不同波长的观察也有帮助。恒星形成的气体在近红外波段出现,而远红外和无线电波长可以看到尘埃。稠密气体的速度也可以通过无线电观测到,而Upper Sco星团及其距离可以通过可见光观测到。
福布斯说:“多波长观测绝对是至关重要的,因为它们让我们能够看到放射性铝及其周围环境的伽马射线。”“近红外光谱尤其有帮助,因为它可以穿透蛇夫座云团中的尘埃,让我们看到今天形成的核心和圆盘。”
红外线或近红外光有很长的波长,可以在灰尘颗粒上方或下方弯曲,这就是为什么它可以在它们之间穿行,而不像肉眼可见的可见光。多波长的观测方法使我们有可能知道铝-26是如何流动的。
福布斯叠加了在光谱不同部分观测到的伽马射线和尘埃的地图,以实现可视化,显示伽马射线发射来自哪里。之前的观察和盖亚的数据让我们对含有铝-26颗粒的气体流动有了更好的了解。蛇夫座比Upper Sco更接近地球,这也是为什么高温气体会流向蛇夫座并流向地球的部分原因。有关该地区一氧化碳和氨去向的证据支持了这一说法。
这项研究还有其他一些特别具有开创性的东西。这是第一次有人量化天文学中发生某种事的可能性,铝-26来自超新星的可能性为59%,而仍有很大可能性来自其他来源,如沃尔夫-雷耶特恒星。包括放射性核素在内的一些物质可能是被席卷到蛇夫座的。福布斯相信,这可能会改变我们对未来事物的看法。
所以,如果科幻小说让你把放射性物质和外星人联系在一起,那么蛇夫座上是没有生命的,但你可能离得并不太远。
(独家编译:科幻世界)
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