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Science:附近超新星的灰烬继续洒向地球

摘要 : 2016年4月22日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志上在线发表了美国华盛顿大学一项研究论文,在太空中检测到的60Fe痕量表明,在过去的几百万年中附近出现了一颗超新星。

 2016年4月22日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志上在线发表了美国华盛顿大学一项研究论文,在太空中检测到的60Fe痕量表明,在过去的几百万年中附近出现了一颗超新星。当一颗巨大恒星以超新星形式塌缩时会制造出非常罕见的铁同位素60Fe。Walter Binns等人在飞经太空的宇宙射线中检测到了60Fe,这表明附近某超新星的内容物到现在还在洒向地球。先前有某些报告发现了该同位素样本,它们是在遥远的过去积聚在地球和月球中的,但这是对当今情况的首次检测。60Fe是由NASA的高级成分探测器(ACE)上安装的宇宙射线同位素光谱仪(CRIS)探测到的,ACE目前正在地球与太阳间做轨道飞行。在近17年中所收集的数据仅发现了15个这类罕见的核素。由于60Fe是放射性的,其半衰期为260万年,因此这些核素一定是在过去的几百万年中在一颗相对附近的超新星中形成的。作者们指出,在这些核素形成时与它们发生加速时之间存在着一个延迟,它表明附近至少还出现了一颗超新星,且它促成了该加速。作者们提出,由CRIS检测到的60Fe最可能来自标志在附近天蝎-半人马星协内死亡的巨型恒星的超新星。

原文链接:

Observation of the 60Fe nucleosynthesis-clock isotope in galactic cosmic rays

原文摘要:

60Fe is a radioactive isotope in cosmic rays that serves as a clock to infer an upper limit on the time between nucleosynthesis and acceleration. We have used the ACE-CRIS instrument to collect 3.55 × 105 iron nuclei, with energies ~195 to ~500 MeV/nucleon, of which we identify 1560Fe nuclei. The 60Fe/56Fe source ratio is (7.5 ± 2.9) × 10−5. The detection of supernova-produced 60Fe in cosmic rays implies that the time required for acceleration and transport to Earth does not greatly exceed the 60Fe half-life of 2.6 Myr and that the 60Fe source distance does not greatly exceed the distance cosmic rays can diffuse over this time, ⪍ 1 kpc. A natural place for 60Fe origin is in nearby clusters of massive stars.

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