有新的研究證明，地球上的古樹年輪上也許有超新星爆炸的印記。為了驗證這一假設，布拉肯裏奇和他的團隊他們列出了過去四萬年中已知的超新星名單，然後，他們將這份清單與同一時期樹木年輪中放射性碳尖峯的記錄進行了比較，他們發現離地球最近的八顆超新星似乎都與放射性碳尖峯相對應。
正文翻譯為中文內容如下：
一顆大質量恆星的死亡絕不是平靜的過程。巨大的爆炸力會摧毀它的外層物質，過程中釋放出的高能伽馬射線能照亮其所在的空間達數年之久。而空曠的太空並非暴露在這種輻射之下的唯一事物。新的研究證明，地球上的古樹可能記錄了這些天體爆炸的證據。
超新星爆發假想圖|圖源：earth-chronicles
來自科羅拉多大學博爾德分校的地球科學家羅伯特·布拉肯裏奇（Robert Brakenridge）説到：“這些爆炸都是非常極端的事件，它們的潛在影響看起來和年輪記錄相符合。”
銀河系中恆星爆炸的頻率難以確定。幾種不同的測定技術認為銀河系中每世紀應該發生1到3次超新星爆發，但是最近一次觀察到超新星爆發的記錄是在400多年前。
圖解：SN 1604，或稱開普勒超新星，距離地球約1.3萬光年，位於銀河系蛇夫座內。是400年來最後一顆只靠肉眼就可以觀測到的超新星，世界多國均有觀測記錄。|圖源：NASA
有證據表明超新星爆發可能會被我們忽略，比如被認為大約在120年前爆炸的恆星殘骸（G1.9+0.3）。超新星爆發時，亮度達到峯值然後隨時間減弱，人們除了用肉眼觀察，還可以利用遠鏡，我們理應能夠相當清楚地觀察到這一過程，但人類的記錄好像並不完整。
圖解：超新星遺蹟G1.9+0.3位於射手座，半徑超過1.3光年，據估計，其爆炸產生的光應在1890到1908年間到達地球，由於被銀河系中心密集的氣體和塵埃所掩蓋，所以從地球上看不到爆炸。|圖源：NASA
也許我們需要離家更近些才能“看見”這些超新星。
布拉肯裏奇和他的團隊在距今4萬年前的年輪中發現了附近古老的超新星留下的痕跡。研究結果表明，在過去的15000年間，可能有4個離地球足夠近的超新星在年輪中留下了它們的線索。
線索來自碳的放射性同位素，即“碳-14”或“放射性碳”的丰度。與其他自然存在的碳同位素相比，放射性碳在地球上僅以痕量存在。
放射性碳是在高層大氣中受來自太空的宇宙射線轟擊而產生。宇宙射線進入大氣層，與大氣中的氮原子相互作用，觸發核反應從而產生放射性碳。由於太空中的宇宙射線持續存在，因此地球上產生的放射性碳的量相對比較穩定。
圖解：大氣中的氮與宇宙射線反應產生放射性碳，並通過植物的光合作用進入生物圈。|圖源：varieerinhetverkeer
樹木的年輪中天然存在着一些放射性碳。年輪上不時會出現一個明顯的放射性碳尖峯，並在數年內逐漸褪去。由於我們已知太陽活動是宇宙射線一個相當重要的來源，因此通常將這些峯值解釋為太陽耀斑和太陽風留下的痕跡。
太陽耀斑|圖源：NASA/SDO
但是布拉肯裏奇和他的團隊認為還有另外一種解釋。
他説：“實際上只有兩種可能性：太陽耀斑或者超新星。我認為超新星的假設不該這麼快被否定。”
為了檢驗超新星假設的有效性，布拉肯裏奇和他的團隊做了大量的工作。他們首先通過追溯超新星留下的星雲殘跡，列出了過去40000年內已知的超新星名單。然後將名單與同期年輪中放射性碳尖峯的記錄進行對比。
圖解：大麥哲倫星雲中的超新星遺蹟，大麥哲倫星雲是一個靠近銀河系的矮星系。|圖源：NASA/ESA/HEIC及哈勃滄海遺珠團隊
結果相當有趣，他們發現8個距離地球最近的超新星似乎都與放射性碳尖峯有關。其中4個尤為顯著。
船帆座超新星（Vela supernova）距離地球800光年，大約在12300年前爆發，同一時期年輪中的放射性碳含量增加了3%。超新星G114.3+00.3，距離地球約2300光年，爆發時間大約在7700年前，同一時期放射性碳含量增加了2%。
船帆座超新星遺蹟|圖源：Wikipedia
超新星遺蹟G114.3+00.3|圖源：SNRcat
重迭在船帆座超新星遺蹟視線上的Vela Jr.的爆發時間難以確定，可能發生在2800年前，對應放射性碳增量為1.4%。最後是HB9，爆發於5400年前，距離地球1000到4000光年，對應放射性碳增量為0.9%。
HB9（超新星遺蹟G160.9+02.6）|圖源：SNRcat
就現有的證據來看，還遠無法定論。考慮到確定爆發時間的難度，例如Vela Jr.，現在還不能確切地説放射性碳尖峯一定與超新星爆發相對應。
但是這些發現的確表明該假設絕對值得進一步研究。
布拉肯裏奇説：“讓我繼續前進的原因是，當我看着地球上痕跡時，我不禁感慨，‘天吶，我們預測和模擬過的效應的確是存在的’。”
古樹年輪|圖源：versifier
而且，要是繼續研究下去，年輪可能是我們研究銀河系爆炸歷史的絕佳工具。它可以幫助我們確定那些一直以來難以測定的古老超新星。而且反過來又可以幫助我們對地球附近的超新星進行一次普查，從而揭示銀河系恆星爆炸的頻率。
圖解：蟹狀星雲是一個超新星遺蹟，是被人類研究最多的太空目標之一，位於金牛座，距地球約6500光年，源於公元1054年的一次超新星爆發（天關客星，SN 1054）。|圖源：NASA
目前該研究已發表於《國際天體生物學雜誌》。
by: MICHELLE STARR
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