(Credit: Mia Anderson / Unsplash)

Drevni zvjezdani prah baca svjetlo na rođenje našeg Sunčevog sustava

Istraživači su otkrili zrno prašine iskovano u smrtnim bolovima davno nestale zvijezde.

Otkriće izaziva neke od trenutnih teorija o tome kako umiruće zvijezde sjeme svemir sirovinama za formiranje planeta i, naposljetku, prekursorske molekule života.

Uvučen u hondritske znanstvenike meteorita prikupljene na Antarktiku, sićušna mrlja predstavlja stvarnu zvjezdanu prašinu, koju je eksplozivna zvijezda najvjerojatnije bacala u svemir prije nego je postojalo naše sunce. Iako znanstvenici vjeruju da takva zrna pružaju važne sirovine koje doprinose mješavini iz koje se stvaraju sunce i naši planeti, rijetko preživljavaju previranja koja nastaju nakon rođenja Sunčevog sustava.

"Kao stvarna prašina od zvijezda, takva presolarna zrna daju nam uvid u građevne blokove od kojih je nastao naš Sunčev sustav", kaže Pierre Haenecour, glavni autor članka o otkriću u Astronomiji prirode, koji će se pridružiti Mjesečevom i Planetarnom laboratoriju. na Sveučilištu u Arizoni kao asistent na jesen.

"Oni nam također pružaju izravan snimak stanja u zvijezdi u vrijeme kada je to zrno nastalo."

Dug put

Nazvan LAP-149, zrno prašine predstavlja jedino poznato skupinu grafitnih i silikatnih zrna koje istraživači mogu pratiti do specifične vrste zvjezdane eksplozije nazvane nova. Zanimljivo je da je preživio putovanje kroz međuzvjezdani prostor i otputovao u regiju koja će postati naš Sunčev sustav prije nekih 4,5 milijardi godina, možda i ranije, gdje je ugrađen u primitivni meteorit.

Novae su binarni zvjezdani sustavi u kojima je jezgra ostatka zvijezde, nazvana bijeli patuljak, na putu da izblijedi iz svemira, dok je njezin pratitelj ili glavna zvijezda niske mase ili crveni div. Bijeli patuljak tada započinje saponiranje materijala s naduvenog suputnika.

Jednom kad akumulira dovoljno novog zvjezdanog materijala, bijeli patuljak se ponovno pali u periodičnim ispadima koji su dovoljno žestoki da izgrade nove kemijske elemente iz zvjezdanog goriva i izbace ih duboko u svemir, gdje mogu putovati u nove zvjezdane sustave i uključiti se u svoje sirovine ,

Budući da su ubrzo nakon Velikog praska, kada se svemir sastojao samo od vodika, helija i tragova litija, zvjezdane eksplozije pridonijele kemijskom obogaćivanju kozmosa, što je rezultiralo obiljem elemenata koje danas vidimo.

Iskoristivši sofisticirane ionske i elektronske mikroskopije u Lunarnom i Planetarnom laboratoriju, istraživački tim Haenecoura je analizirao zrno veličine mikroba do atomske razine. Pokazalo se da je maleni glasnik iz svemira doista izvanzemaljski - visoko obogaćen izotopom ugljika nazvanim 13C.

"Izvanredno je kad razmišljaš o svim putevima na putu koji je trebao ubiti ovo zrno ..."

"Izotopni sastavi ugljika u svemu što smo ikada uzorkovali koji su došli s bilo kojeg planeta ili tijela u našem Sunčevom sustavu obično variraju za faktor od 50", kaže Haenecour.

„13C koji smo pronašli u LAP-149 obogaćen je više od 50.000 puta. Ovi rezultati daju daljnje laboratorijske dokaze da su i zrna bogata ugljikom i kisikom iz novee doprinijela izgradnji naših Sunčevih sustava.

Iako njihove roditeljske zvijezde više ne postoje, izotopski i kemijski sastavi i mikrostruktura pojedinih zrnaca zvjezdanih prašina identificiranih u meteoritima pružaju jedinstvena ograničenja za stvaranje prašine i termodinamičke uvjete u zvjezdanim izljevima.

Još tajni

Detaljna analiza otkrila je još više neočekivanih tajni: Za razliku od sličnih zrnaca prašine za koje se mislilo da su kovane u umirućim zvijezdama, LAP-149 je prvo poznato zrno koje se sastoji od grafita koji sadrži silikatnu inkluziju bogatu kisikom.

"Naš nalaz daje nam uvid u proces koji nikada ne bismo mogli vidjeti na Zemlji", dodaje Haenecour.

"To nam govori o tome kako se prašina formira i kreće se unutra kako ih izbacuje nova." Sada znamo da se zrnca ugljika i silikatne prašine mogu formirati u istoj novoj ejecti, i oni se prevoze preko kemijski različitih pramenova prašine unutar ejecta, nešto što je bilo predviđeno modelima novih, ali nikad pronađenih u uzorku.

Povezano: Karte otkrivaju masivne oblake u području stvaranja zvijezda

Nažalost, LAP-149 ne sadrži dovoljno atoma za određivanje njegove točne dobi, pa se znanstvenici nadaju da će u budućnosti pronaći slične, veće primjerke.

"Ako bismo mogli jednog dana navesti te objekte, mogli bismo bolje shvatiti kako je naša galaksija izgledala u našoj regiji i što je izazvalo formiranje Sunčevog sustava", kaže Tom Zega, znanstveni direktor tvrtke Kuiper za snimanje i karakterizaciju materijala UA. i izvanredni profesor u Mjesečnoj i planetarnoj laboratoriji i UA Odjelu znanosti o materijalima i inženjerstvu.

"Možda dugujemo naše postojanje obližnjoj eksploziji supernove, komprimiranjem oblaka plina i prašine sa svojim udarnim valom, paljenjem zvijezda i stvaranjem zvjezdanih rasadnika, slično onome što vidimo na Hubbleovoj poznatoj slici" Stupovi stvaranja ".

Dugo, čudno putovanje

Meteorit koji sadrži trunku zvjezdane prašine jedan je od najčišćih meteora u zbirci Lunarne i Planetarne laboratorije. Vjeruje se da je klasificiran kao ugljični kondrit, analogan materijalu na Bennuu, ciljnom asteroidu misije OSIRIS-REx.

Uzimajući uzorak Bennua i vraćajući ga na Zemlju, tim misije OSIRIS-REx se nada da će znanstvenicima osigurati materijal koji je vidio malo, ako uopće i nema, promjena od stvaranja našeg Sunčevog sustava.

Do tada, znanstvenici ovise o rijetkim nalazima kao što je LAP-149, koji je preživio nakon eksplozije zvijezde koja je eksplodirala, uhvaćena u urušavajući oblak plina i prašine koja će postati naš Sunčev sustav, i pečena u asteroid prije pada na zemlju.

"Izvanredno je kad razmišljaš o svim putevima na putu koji je trebao ubiti ovo zrno", kaže Zega.

Rad se pojavljuje u Nature Astronomy. Podrška za ovu studiju došla je od organizacija, uključujući NASA-u i Nacionalne zaklade za znanost, koja također podržava UA Kuiper Material Imaging i karakterizaciju objekta, koji je napravio detaljnu analizu LAP-149 uzorak moguće.

Izvor: Daniel Stolte za Sveučilište Arizona

Izvorna studija DOI: 10.1038 / s41550–019–0757–4

Više vijesti o istraživanju možete pronaći na stranici Futurity.org