來源：原理
在過去的50年裡，有一個謎題一直困擾著天文學家：為何早期太陽系中富含著放射性物質？
最近，天文學家通過觀測距地球約400光年之外的一個恆星形成區域的放射性核素，揭示了恆星形成氣體雲與附近的年輕星團中產生的放射性核素之間的相互作用。新研究表明，早期太陽系中的短壽命放射性核素，有可能是通過附近的超新星爆發傳遞的。
早在20世紀70年代，科學家就獲得了一些關於這種短壽命放射性核素的增豐過程的證據。當時的科學家在研究隕石中的某些礦物包裹物時，得出結論認為，這些礦物包裹物是早期太陽系的原始遺迹，含有短壽命放射性核素的衰變產物。
他們推斷，這些短壽命放射性核素可能是由附近的爆炸恆星（超新星），或一種名為沃爾夫-拉葉星（WR型星）的大質量恆星的強烈恆星風吹到新生的太陽繫上的。
在這項新研究中，天文學家觀測的這個活躍的恆星形成區域位於蛇夫座（Ophiuchus）。新研究通過使用多個波段下的觀測數據和複雜的統計分析，對這些假設的可能性進行了定量推導。
通過分析由太空伽馬射線望遠鏡所收集到的數據，研究人員探測到了由壽命較短的放射性核素鋁-26發射的伽馬射線。這是一些非常具有挑戰性的觀測結果，研究人員只在兩個恆星形成區域確定了這種探測，其中最好的數據來自蛇夫座的雲復合體。
蛇夫座的雲復合體中包含許多在恆星形成以及原行星盤形成的不同階段的緻密原恆星核，它們代表了行星系統形成的最早階段。這次，他們通過結合從毫米波到伽馬射線波段的成像數據，看到了鋁-26從附近的星團流向蛇夫座的恆星形成區域。在蛇夫座觀察到的這種增豐過程與50億年前太陽系形成時發生的情況一致。
蛇夫座恆星形成區域的多波段觀測，揭示了恆星形成氣體雲與附近年輕星團中產生的放射性核素之間的相互作用。圖中的上部用紅色顯示了鋁-26的分佈，這是由伽瑪射線所探測到的；上圖的中間方框所代表的是左下圖覆蓋的區域，紅點表示的是蛇夫座中的原恆星的分佈；左下圖中的方塊區域顯示的右下圖覆蓋的圖像，這是對L1688雲在近紅外波段的彩色合成圖像，包含許多眾所周知的星前高密度氣體核。|圖片來源：Forbes et al。， Nature Astronomy 2021
在觀測到了這個過程的潛在發生情況后，研究人員開始嘗試模擬附近那些產生了短壽的放射性核素的星團。他們創建了一個模型，在這個模型中，包含了在這一區域可能存在的每一顆大質量恆星。此外，他們還在模型中將這些恆星的質量、年齡和以超新星爆炸的概率等參數都納入了考量，並加入了恆星風和超新星產生鋁-26的可能性。
利用這個模型，研究團隊確定了不同的情況能夠產生現如今天文學家所觀測到的鋁-26的概率。他們得出的結果表明，這些鋁-26是由超新星造成的可能性為59%，而有68%的概率是由多個來源（包括超新星）產生的。
他們的模型還預測出，對於不同的恆星系統來說，鋁-26以及其他壽命較短的放射性核素的含量會有巨大的差異。這對行星系統的早期演化來說非常重要，因為鋁-26是主要的早期熱源，越多的鋁-26可能意味著行星越是乾燥。
研究人員將他們的結果發表在了8月16日的《自然-天文學》雜誌上。對可能性進行量化，將是天文學在未來的一個新的發展方向。新的研究結果，為天文學家在過去50年裡一直討論的那些能夠產生短壽命放射性核素的場景分配了概率。
蛇夫座的這個恆星形成區域並沒有什麼特別之處，它是一種非常典型的氣體和年輕的大質量恆星的組合。因此，研究人員認為在整個銀河系的恆星和行星的形成區域中，存在豐富的壽命較短的放射性核素。
#創作團隊：
編譯：不二北鬥
#參考來源：
https：//medienportal.univie.ac.at/presse/aktuelle-pressemeldungen/detailansicht/artikel/how-special-are-we/
https：//news.ucsc.edu/2021/08/star-formation.html
#圖片來源：
封面圖來源：João Alves/ESO VISIONS
來自400光年外的啟示：超新星爆發傳遞短命放射性核素-科技新聞 - 臺灣新浪網
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