|
Недалеко от Земли в древности взорвалась сверхновая
|
|
|
|
В большинстве случаев астрономы сообщали о драматических, катастрофических событиях, таких как слияние нейтронных звезд или образование черной дыры; они происходят на расстоянии многих световых лет, обычно в другой галактике. Хотя мы можем наблюдать их разрушительную силу через излучаемый ими свет, они оказывают минимальное воздействие на Землю. Однако относительно недавнее открытие определенных типов изотопов на дне океана намекает на то, что одно из таких событий происходит довольно близко к дому. И, вероятно, это произошло не так уж и давно. Итак, как же изотопы на дне океана могут определить, что недавно неподалеку произошло катастрофическое событие? Что касается некоторых элементов, очень немногие процессы во Вселенной могут создать их естественным путем. Два из них — Fe-60 и Pu-244 — были обнаружены в океанских отложениях 3–4 миллиона лет назад. Теоретически Fe-60 может возникнуть в результате обычной сверхновой. Хотя эти события по-прежнему сильны, они не являются потрясающими вселенную катаклизмами, которые мы можем видеть издалека.
|
|
|
|
Однако считается, что Pu-244 был создан только в этих чрезвычайных событиях. В частности, создание этого изотопа плутония происходит только в определенных классах сверхновых, таких как килоновая звезда или слияние хотя бы одной нейтронной звезды с чем-то еще. Ученые уже изучили соотношение этих двух изотопов и определили, что слияние одной двойной нейтронной звезды не привело бы к наблюдаемым данным. Однако в новой статье физиков из Университета Тренто было обнаружено, что при наличии специфической схемы выброса обломков и определенного наклона события слияния, когда оно произошло, соотношение изотопов железа и плутония можно объяснить явлением, известным как « килонова», которая создается при столкновении двух нейтронных звезд или нейтронной звезды и черной дыры. Критической особенностью данных было то, что эти изотопы еще не распались. Период полураспада Pu-244 составляет 81 миллион лет, тогда как период полураспада Fe-60 составляет всего 1,5 миллиона лет. Сочетание известного возраста осадка с доступным периодом полураспада этих элементов позволило ученым определить соотношение, которое лежит в основе статьи, которая теперь размещена на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
В других статьях предполагается, что различные редкие типы сверхновых могли создать соотношение плутоний/железо в образце отложений. К ним относятся такие события, как магнитовращательная сверхновая или коллапсар; однако в документе показано, что ни один из них не мог быть источником. Таким образом, наиболее вероятным источником остается килоновая, но как насчет исследований, которые не смогли объяснить соотношение изотопов? Несколько факторов влияют на сценарий, в котором объяснение килоновой начинает обретать смысл. Во-первых, один из типов гравитационного коллапса во время слияния создает сильные «спирально-волновые» ветры, которые выбрасывают гораздо больше вещества из килоновой. Наряду с этим гравитационным коллапсом, нейтринная бомбардировка выброса могла бы создать Pu-244 в количествах, аналогичных тем, которые обнаружены на дне океана. Исследователи провели серию симуляций, которые доказали, что такое соотношение возможно, но обнаружили, что оно возможно только в том случае, если килоновая была слегка наклонена относительно Земли. Это соотношение имело смысл только в том случае, если ветер из средних и высоких широт был таким, каким поразить нашу планету.
|
|
|
|
Таким образом, кажется, что одна килоновая может объяснить существование Fe-60 и Pu-244 в наших океанах. А поскольку эти изотопы появились в отложениях, образовавшихся между 3 и 4 миллионами лет назад, вполне вероятно, что именно тогда и произошла килоновая. Но как далеко это было? Чтобы рассчитать это, исследователи рассчитали различные разбросы, которые они ожидали бы для каждого элемента, исходя из скорости ветра, создаваемого килоновой. Ответ, похоже, был на расстоянии около 150–200 парсеков — примерно 500–600 световых лет. В астрономическом выражении это практически у нас на заднем дворе. Хорошей новостью является то, что, очевидно, это событие не стало причиной гибели всей жизни на Земле. И мы не видим поблизости хороших кандидатов на столь драматическое событие в ближайшие несколько миллионов лет. Но подобные исследования служат хорошим напоминанием о том, что Вселенная опасна, и иногда опасные вещи происходят в неудобной близости от нашей бледно-голубой точки.
|
|
|
|
Источник
|
