Прашината е насекаде – не само на вашиот таван или под креветот, туку и насекаде во надворешната Вселена. За астрономите прашина најчесто значи пречка што ја блокира светлината од далечни ѕвезди, но од друга страна пак таа може да биде искористена како алатка за проучување на историјата на Универзумот, галаксијата и Сончевиот Систем.
Електронмикроскопска слика на силициум карбид (SiC), зрно од ѕввездена прашина екстрахирано од метеорит (долу десно). Ваквите зрна се стари 4,6 милијарди години, а потекнуваат од пепелта на супернова тип ll (горе лево) во маглината Рак (остатоци од експлозијата од 1054 година) сликана со Вселенскиот телескоп Хабл. Лабораториските анализи на овие ситни зрна прашина даваат единствени информации за овие масивни ѕвездени експлозии. Заслуги: NASA and Larry Nittler
На пример, астрономите од неодамна се зафатија со проучување на проблемот за тоа зошто некои далечни, но млади ѕвездени галаксии, содржат масивни количини на прашина. Набљудувањата укажуваат дека типот ll супернови (експлозии на ѕвезди повеќе од 10 пати поголеми од Сонцето) се одговорни за создавање на огромни количини на прашина. Сепак, како и кога го прават тоа, сè уште не е добро познато.
Тим космохемичари од Карнеги објави труд во списанието Science Advances со анализи на честички прав богати со јаглерод, кои имаат потекло од метеорити. Анализата покажува дека овие честики се формирале од остатоците на супернова тип ll повеќе од две години од експлозијата на ѕвездата-предок. Оваа ѕвездена прашина потоа била расеана низ просторот за на крај да стане дел од нов ѕвезден систем, во овој случај – нашиот.
Истражувачите предводени од Нан Лиу, заедно со Лери Нитлер, Конел Александер и Џианхуа Венг, од одделот за Земјен магнетизам во Карнеги, не дојдоа до овој заклучок проучувајќи ги суперновите со телескопи. Наместо тоа, тие анализираа микроскопски честички на силициум карбид (SiC), зрна од прашина кои се формирале при супернова пред повеќе од 4,6 милијарди години и притоа биле заробени во метеорити во текот на формирањето на Сончевиот Систем формиран од пепелта на претходната генерација ѕвезди на Млечниот Пат. За некои метеорити со децении се знае за можноста да содржат градежни блокови од претходната генерација ѕвездени системи во вид на зрна ѕвездена прашина. Бидејќи овие пресоларни зрна по состав се буквално ѕвездена прашина која може да биде проучувана во лабораторија, тие се одлични предмети за анализа за низа астрофизички процеси.
Во оваа студија, тимот го истражуваше времето на формирање на ѕвездената прашина од супернова преку мерење на изотопи (елементи со ист број на протони, но различен број на неутрони) во ретките пресоларни зрна од SiC со состав кој укажува на нивно можно формирање во супернови од тип ll. Некои изотопи овозможуваат формирање на временска рамка за космички настани поради нивната радиоактивност. Во вакви случаи, бројот на неутрони го прават изотопот нестабилен. За да добие стабилност тој емитира енергетски честички, на начин кој го менува бројот на протони и неутрони во јадрото, со што всушност изотопот станува друг елемент.
Тимот се фокусираше на редок изотоп на елементот титаниум, титаниум-49, бидејќи овој изотоп е продукт на радиоактивен распад на ванадиум-49 (кој е создаден во експлозија на супернова). Изотопот на ванадиум преминува во титаниум-49, кој има период на полураспад од 330 дена. Колку од титаниум-49 ќе влезе во состав на едно зрно прашина од супернова, зависи од тоа колку време по експлозијата се формирало истото.
Користејќи го најновиот, ултра-модерен масен спектрометар за мерење на изотопите на титаниум во SiC зрната од супернова со многу поголема прецизност од онаа што можеше да биде постигната во претходните истражувања, тимот откри дека зрната мора да настанале најмалку две години по експлозијата.
Пресоларните графитни зрна од супернова се изотопски слични со SiC зрната, па тимот дебатира дали одложеното време на формирање важи предимно за прашината богата со јаглерод, што е во согласност и со некои неодамнешни теоретски пресметки.
Овие процеси на формирање на прашина може да се одвиваат во континуитет со години, што одговара на набљудувањата. Тие покажуваат варијабилни количини прашина околу местата на супернови. Како што дознаваме повеќе за изворот на оваа прашина, така добиваме нови знаења за историјата на Универзумот и за еволуцијата на најразлични објекти во него.
Превод: Милан Велков
Извор: Phys
