В кольцах древних деревьев могут храниться летописи об эпических космических взрывах

14 ноября 2020 года

Умирающая массивная звезда-это не мирное событие. Она взрывает свой внешний материал в колоссальном взрыве, облучая пространство высокоэнергетическим гамма-излучением в течение нескольких лет. Однако пустое пространство-не единственная вещь, подверженная этому излучению. Новые исследования показывают, что древние деревья Земли могут содержать свидетельства этих небесных взрывов.

 “Это экстремальные явления, и их потенциальные эффекты, похоже, остаются в записях колец деревьев”, – объяснил геолог Роберт Брэкенридж из Университета Колорадо в Боулдере.

Интересно, что  трудно ответить на вопрос, как часто взрываются звезды в Млечном Пути. Несколько различных методов предположили , что в столетие должно быть от одной до трех локальных сверхновых, но самое последнее зарегистрированное наблюдение сверхновой Млечного Пути было более 400 лет назад.

Есть свидетельства того, что сверхновые могут пройти мимо нас, например, остатки звезды, которая предположительно взорвалась около 120 лет назад. Таким образом, вполне вероятно, что наши человеческие записи неполны, хотя мы ожидаем, что сможем увидеть события сверхновых довольно ясно, если не нашими глазами, то с помощью телескопов.

Может быть, нам нужно было посмотреть немного ближе к дому, чтобы “увидеть” эти сверхновые.

Брэкенридж и его команда обнаружили то, что могло быть следами от древних соседних сверхновых в кольцах деревьев, датируемых 40 000 годами назад. Их результаты показывают, что за последние 15 000 лет четыре сверхновые могли находиться достаточно близко к Земле, чтобы оставить свой след на деревьях.

Ключ к разгадке лежит в содержании радиоактивного изотопа углерода, называемого углерод-14, или радиоуглерод. Радиоуглерод встречается на Земле только в незначительных количествах по сравнению с другими естественными изотопами углерода.

Он образуется в верхних слоях атмосферы под воздействием космических лучей из космоса. Когда космические лучи входят в атмосферу, они взаимодействуют с местными атомами азота, чтобы вызвать ядерную реакцию, которая производит радиоуглерод. Поскольку космические лучи постоянно проходят через пространство, Земля получает более или менее постоянный запас радиоуглерода.

Некоторые из них можно найти, естественно, в кольцах деревьев. И время от времени в кольцах деревьев появляется большой радиоуглеродный всплеск, исчезающий в течение нескольких лет. Поскольку довольно значительным известным источником космических лучей является солнечная активность, эти всплески обычно интерпретируются как свидетельство солнечных вспышек и штормов.

Но Брэкенридж и его команда считают, что есть и другое объяснение.

“На самом деле есть только две возможности: вспышка на солнце или сверхновая”, – сказал он. – Я думаю, что гипотеза о сверхновой была отвергнута слишком быстро.”

Чтобы проверить справедливость гипотезы о сверхновой, он и его команда побили рекорды. Во-первых, они составили список известных сверхновых за последние 40 000 лет, прослеживаемых по остаткам сверхновых туманностей, которые они оставляют после себя. Затем они сравнили этот список с записью радиоуглеродных всплесков в кольцах деревьев того же периода.

Интересно, что они обнаружили, что все восемь ближайших к Земле сверхновых, по-видимому, соответствуют радиоуглеродному всплеску. И особенно выделялись четверо.

Сверхновая Вела, которая взорвалась около 12 300 лет назад на расстоянии 800 световых лет от Земли, соответствовала 3-процентному росту радиоуглерода. Сверхновая G114. 3+00.3, которая взорвалась около 7 700 лет назад на расстоянии около 2300 световых лет, соответствовала 2-процентному росту.

G266. 2-1. 2 (Vela Jr.),  взрыв которой  мог произойти 2800 лет назад, что соответствует 1,4-процентному радиоуглеродному всплеску. И наконец, HB9, которая взорвалась 5400 лет назад на расстоянии от 1000 до 4000 световых лет, соответствует 0,9-процентному радиоуглеродному всплеску.

Что касается доказательств, то на данном этапе это далеко не окончательно. Учитывая сложность датировки, например, сверхновой G266. 2-1. 2 (Vela Jr.), нельзя с уверенностью утверждать, что радиоуглеродный всплеск полностью соответствует взрыву.

Но полученные результаты позволяют предположить, что эта гипотеза абсолютно оправдывает дальнейшие исследования в этом направлении.

– Что заставляет меня двигаться дальше, – сказал Брэкенридж, – так это когда я смотрю на земные записи и говорю:” Боже мой, предсказанные и смоделированные эффекты действительно появляются.”

И, если гипотеза подтвердится, кольца деревьев могут быть отличным инструментом для изучения истории взрывов в  нашей галактики. Они могли бы помочь, наконец, прижать те древние сверхновые, которые оказались скользкими. И, в свою очередь, это могло бы помочь нам собрать перепись соседних сверхновых, которая проливает свет на то, как часто звезды Млечного пути идут бум.

Результаты исследования были опубликованы в Международном журнале астробиологии.

Источник

• Ключевые слова: деревь,сверхнов,летопись,древн,кольц