Недавно ученые сделали удивительное открытие, обнаружив редкую частицу звездной пыли из сверхновой. Она была заключена в древнем метеорите. Это открытие позволяет взглянуть на жизнь, смерть и возрождение звезд на протяжении почти всей 13,8-миллиардной истории Вселенной.
Частица звездной пыли в метеорите
Когда массивная звезда умирает в результате взрыва сверхновой, вещество, которое она создала за время своей жизни, рассеивается в космосе. Часть ее попадает в следующее поколение звезд, а также в протопланетные диски, которые их окружают.
Эта частица пыли, найденная в древнем метеорите, дает редкое представление об этом процессе, являясь свидетелем катаклизмической смерти звезд, предшествовавших Солнцу, и рассеивания их материи по Вселенной.
В недавнем исследовании ученые использовали атомный зонд. Это технология, используемая в материаловедении и геохимии для очень точного изучения химического состава и атомной структуры твердых образцов. Это позволило им более детально рассмотреть частицу звездной пыли.
В частности, ученые сосредоточились на изотопах, содержащихся в ней. Напомним, что изотопы — это разновидности химических элементов с разным числом нейтронов.
В этой пылинке оказалось чрезвычайно высокое соотношение изотопов магния — самое высокое из когда-либо обнаруженных. По мнению авторов исследования, такое изотопное соотношение позволяет предположить, что звезда, породившая эту частицу, погибла во время недавно открытого явления — сверхновой, сжигающей водород.
На трехмерной «атомной карте» показаны два типа изотопов магния, обнаруженных в образце метеорита.
Свидетельство редкого события
Сверхновые — это катаклизмы, которые происходят, когда звезда умирает взрывной смертью. Существуют различные типы сверхновых, каждый из которых связан с определенными звездными процессами.
Сверхновые, сжигающие водород, — это особый подкласс сверхновых, которые происходят, когда массивная звезда приближается к концу своей жизни. Эти массивные звезды, также известные как звезды O-типа или B-типа, имеют слоистую структуру, в ядре которой водород сливается в гелий.
По мере истощения водорода в ядре звезды ядерный синтез перестает вырабатывать достаточно энергии для поддержания баланса между радиационным давлением и гравитацией. В результате ядро звезды разрушается под собственным весом, запуская серию каскадных ядерных реакций.
В водородной сверхновой смерть звезды характеризуется взрывным горением водорода, оставшегося в ее внешнем слое. Этот процесс похож на зажигание ракеты: при взрывном горении водорода выделяется огромное количество энергии в виде света, тепла и взрывной силы.
В результате взрыва большое количество звездной материи с огромной скоростью устремляется в окружающее пространство. Во время этого процесса элементы тяжелее водорода, такие как магний, могут синтезироваться в результате ядерного синтеза во внешних слоях звезды.
Эти сверхновые, сжигающие водород, относительно редки по сравнению с другими типами сверхновых, хотя они играют важнейшую роль в рассеивании тяжелых элементов во Вселенной. Поэтому обнаружение пылевого зерна, ставшего свидетелем такого события, тем более интересно.
Подробности исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.
