俄羅斯天體物理學(xué)家在一處超新星暴遺址發(fā)現(xiàn)了放射性元素——鈷，莫斯科國立大學(xué)物理學(xué)與技術(shù)研究院（MIPT）的天體物理學(xué)家組成了一支科學(xué)團(tuán)隊(duì)，在觀測一顆超新星大爆炸的過程中，他們發(fā)現(xiàn)了極有科學(xué)價(jià)值的鈷元素，這一發(fā)現(xiàn)支持了目前流行的超新星大爆炸理論?？茖W(xué)團(tuán)隊(duì)的觀測結(jié)果與理論預(yù)期相符合，從而為超新星大爆炸理論提供了強(qiáng)有力的證據(jù)，新一期的《自然》雜志發(fā)表了俄羅斯科學(xué)家的研究成果，俄羅斯科學(xué)院空間研究院的尤金·丘拉佐夫、賽奇·薩索諾夫?yàn)槲恼碌墓餐髡?，他們詳?xì)分析了INTEGRAL伽瑪——射線軌道望遠(yuǎn)鏡收集的觀測數(shù)據(jù)，望遠(yuǎn)鏡被用于探測放射性同位素鈷—56（56CO）。

放射性元素56CO的半衰期為3534天，存活時(shí)間為77天，鈷—56在普通的物理?xiàng)l件下幾乎不能生成，然而，超新星暴創(chuàng)造了特殊的物理?xiàng)l件，首先是在超新星內(nèi)部發(fā)生巨大的熱核爆炸，短生命周期的鈷元素以大數(shù)量級的方式制造出來?？茖W(xué)家在超新星SN2014J內(nèi)發(fā)現(xiàn)了放射性的元素鈷，超新星SN2014J距離我們的地球有1100萬光年。

天體物理學(xué)家過去從未看到類似的光譜線，他們在1100萬光年的距離上記錄了十分稀少的超新星暴事件，相對于銀河系的尺度，1100萬光年覆蓋了一個(gè)很大的距離范圍，銀河系直徑大約為10萬光年。恒星間距離短到了幾個(gè)光年。1100萬光年對星系間的尺度而言，僅是一個(gè)相對短的距離，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了數(shù)百個(gè)星系的半徑達(dá)到了1000萬光年。SN2014J之類的超新星暴在我們的銀河系每隔幾個(gè)世紀(jì)就要發(fā)生一次，最近一次在銀河系發(fā)生的此類超新星暴定格在了1606年。

2014年1月21日，英國倫敦大學(xué)學(xué)院的天文學(xué)家史蒂夫·佛西和一組學(xué)生記錄了超新星SN2014J的大爆發(fā)，它位于星系M82。佛西通報(bào)了SN2014J大爆發(fā)事件，幾家天文臺即刻進(jìn)行了跟蹤觀測，其中包括俄羅斯的INTEGRAL伽瑪—射線軌道望遠(yuǎn)鏡，研究人員用了100萬秒觀測時(shí)間的額度，觀測成果為輻射亮度隨時(shí)間的變化提供了數(shù)據(jù)。按照之前建立的理論模型，超新星在爆發(fā)之后形成了殘余物，在爆發(fā)之后的數(shù)十天，超新星還不能釋放伽瑪射線，這是由垂死恒星的外殼區(qū)域不透明造成的結(jié)果，當(dāng)巨大恒星的外層變得足夠稀薄時(shí)，它們將會釋放伽瑪射線，這一時(shí)期的放射性元素鎳—56在超新星爆炸期間會被合成出來。元素鎳——56的半衰期只有10天時(shí)間，研究人員檢測到了元素鎳的光譜線。

物理學(xué)光譜分析的核心方法沒有什么不同，無論什么性質(zhì)的輻射都適用于光譜學(xué)分析，研究人員首先要繪制可見光、X—射線、甚至無線電波的光譜圖，確定光的強(qiáng)度和頻率或確定光的強(qiáng)度與波長的相互關(guān)系，而波長與頻率呈反比例關(guān)系。光譜曲線形狀顯示了輻射源和輻射穿越空間環(huán)境的性質(zhì)，光譜曲線的頂點(diǎn)符合特定的事件，好似原子譜線顯示了能量子的發(fā)射和吸收，發(fā)射線和吸收線實(shí)際上反映了原子能量層級的躍遷，在原子能級轉(zhuǎn)化的過程中，電子從一個(gè)能量的層級轉(zhuǎn)移到另一個(gè)能量的層級。

在元素鈷—56能量層級的轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生能量的剩余，溢出的能量以伽瑪射線的形態(tài)向外釋放，總的釋放能達(dá)到了847KeV或1257KeV，其它元素產(chǎn)生的輻射有不同的能量幅度，它們不可能與鈷—56的輻射能量相互混淆。研究人員對INTEGRAL伽瑪——射線軌道望遠(yuǎn)鏡收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，在超新星SN2014J大爆發(fā)的過程中，相當(dāng)于太陽質(zhì)量60%的放射性元素鈷將被制造出來，鈷—56在時(shí)間進(jìn)程中轉(zhuǎn)化為最常見的鐵的同位素56Fe，同位素Fe—56通常是在鎳元素轉(zhuǎn)化之中產(chǎn)生的，在超新星爆發(fā)的過程中，鎳轉(zhuǎn)化為鈷，鈷轉(zhuǎn)化為鐵。發(fā)現(xiàn)成果支持了之前超新星暴的理論模型，證實(shí)了我們居住的行星中的物質(zhì)來源。地球含有大量的鐵元素，地球物質(zhì)來源于天文尺度的熱核爆炸，俄羅斯科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了地球物質(zhì)來源的天文學(xué)說。

（編譯：2014-9-3）