科学家发现350万年前附近存在千新星的证据

大多数时候，天文学家都会报告戏剧性的灾难性事件，例如中子星合并或黑洞的形成。它们发生在数光年之外，通常是在另一个星系。虽然我们可以通过它们发出的光来观察它们的破坏力，但它们对地球的影响却很小。然而，最近在海底发现的某些类型的同位素暗示其中一个事件发生在距离地球相当近的地方。而且这可能并不是很久以前发生的。

那么，海底的同位素如何确定附近最近发生了灾难性事件呢?就某些元素而言，宇宙中很少有过程可以自然地创造它们。其中两种——Fe-60和Pu-244——在3-4百万年前的海洋沉积物中被发现。

理论上，Fe-60可以在常规超新星中产生。虽然这些事件仍然很强大，但并不是我们从远处就能看到的震撼宇宙的灾难。然而，Pu-244被认为只在那些非同寻常的事件中产生。特别是，这种钚同位素的产生仅发生在特定类别的超新星中，例如千新星或至少一颗中子星与其他星体的合并。

科学家们已经研究了这两种同位素的比率，并确定单次双中子星合并不会产生观测到的数据。然而，特伦托大学物理学家的一篇新论文发现，通过特定的碎片喷射模式和合并事件发生时的一定倾斜，铁与钚同位素的比率可以用一种称为“千新星”，是在两颗中子星或一颗中子星与黑洞碰撞时产生的。

数据的一个关键特征是这些同位素尚未衰变。Pu-244的半衰期为8100万年，而Fe-60的半衰期仅为150万年。将沉积物的已知年龄与这些元素的可用半衰期相结合，科学家们可以确定论文核心的比率，该论文现已发布到arXiv预印本服务器上。

其他论文提出，不同的罕见类型的超新星可能在沉积物样本中产生了钚/铁的比例。其中包括磁旋转超新星或塌缩星等事件;然而，论文表明，这两者都不是来源。

这使得千新星成为最有可能的来源，但是那些发现无法解释同位素比率的研究呢?有几个因素会影响千新星解释开始有意义的情况。首先，合并过程中的一种引力塌缩会产生强烈的“螺旋波”风，从千新星中喷射出更多的物质。

随着引力塌缩，中微子对喷射物的轰击可能会产生数量与海底发现的数量相似的Pu-244。研究人员进行了一系列模拟，证明这样的比率是可能的，但发现只有在千新星相对于地球稍微倾斜的情况下，这个比率才有意义，只有来自中高纬度地区的风是袭击我们的星球。

因此，似乎单个千新星就可以解释我们海洋中Fe-60和Pu-244的存在。由于这些同位素出现在三四百万年前形成的沉积物中，因此千新星很可能就是在那时发生的。但距离有多远呢?

为了计算这一点，研究人员根据千新星产生的风速计算了他们对每种元素预期的不同扩散。答案似乎距离我们大约150-200秒差距——大约500-600光年。从天文角度来看，这基本上就在我们的后院。

好消息是，显然，这一事件并没有导致地球上所有生命的终结。我们看不到任何合适的候选者会在未来几百万年的任何时间附近发生如此戏剧性的事件。但这样的研究很好地提醒我们，宇宙是危险的，有时危险的事情发生在我们淡蓝点附近，令人不安。

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