Meteoritba zárt részecske tárja fel egy egykor a közelünkben felrobbanó csillag titkait

2509

Kutatók egy csoportja különleges részecskét azonosított egy ősi meteorit belsejében, amely nagy valószínűséggel egy közeli csillag halálakor bekövetkező szupernóva-robbanásából származik.

A meteoritok belsejébe zárt aprócska porrészecskék felfedik a kutatók előtt egy csillag életének, halálának és az utána keletkező új csillag(ok) születésének folyamatát, ami szinte felöleli a kozmosz 13,8 milliárd éves történelmét. A kőzetdarabkák vizsgálatával bepillantást nyerhetünk a csillag életciklusának végén bekövetkező szupernóva-robbanás mechanizmusába is. Ezek a részecskék tehát egyfajta időkapszulaként őrzik szülőcsillaguk fizikai tulajdonságait.

A Cassiopeia A nevű szupernóva-maradvány képe. (Forrás: röntgen: NASA/CXC/SAO; látható: NASA/ESA/STScI; infravörös: NASA/ESA/CSA/STScI/Milisavljevic et al., NASA/JPL/CalTech; képfeldolgozás: NASA/CXC/SAO/J. Schmidt és K. Arcand.)

A csillagok halála és újjászületése

A meteoritok anyagának vizsgálatával a kutatók megismerhetik a Naprendszer 4,6 milliárd évvel ezelőtti anyagát. Ekkor a Nap még csak egy előcsillag volt, amelyet bolygók helyett az azok kialakulásának helyszínéül szolgáló, csillagközi gázból és porból álló, úgynevezett protoplanetáris korong vett körül.

Ennek a por- és gázkorongnak a legnagyobb sűrűségű régiói összeroskadtak a saját gravitációjuk hatására, és még több anyagot gyűjtöttek környezetükbe, míg végül kialakították a Földhöz hasonló bolygókat, majd a ma ismert Naprendszert. A bolygók születése után a korongban visszamaradt anyagból aszteroidák, üstökösök születtek.

A korai Naprendszer egy dinamikusan változó, kaotikus világ volt: a Földet, illetve más bolygókat is gyakorta érték becsapódó üstökösök vagy aszteroidák, amelyek akár egymással is összeütközhettek az űrben. Az ilyen folyamatok hatására létrejött kőzetszilánkok mint a korai Naprendszer kozmikus fosszíliái, még napjainkban is hullanak bolygónkra. Mindazonáltal az is lehetséges, hogy ezek az ősi, meteoritokba zárt részecskék nemcsak a Naprendszer kezdeteiről számolnak be, hanem annál jóval korábbi időkről is, és nemcsak a születés, hanem a pusztulás történetét is magukban rejtik.

A bolygók kialakulása előtti Naprendszer művészi ábrázolása. (Forrás: NASA.)

Amikor a Napunk születése előtt létező, nagy tömegű csillagok szupernóva-robbanás formájában kimúltak, anyaguk szétszóródott az őket körülvevő csillagközi térben. Ez az anyag jelen lehetett a csillagok egy új generációjának keletkezésekor is akár a születő csillagok belsejében, akár a körülöttük lévő por- és gázkorongban. Az ilyen módon létrejött részecskéket azonban nehéz megkülönböztetni az egyéb folyamatok során létrejött anyagtól. A jelen kutatást vezető Nicole Nevill csoportja nemrégiben egy olyan módszert dolgozott ki erre, amelynek során ismert kémiai elemek kevésbé gyakori izotópjait vizsgálta. Izotópoknak nevezzük egy elem különböző tömegszámú, vagyis neutronszámú változatait.

„Naprendszerünkben meg tudjuk jósolni bizonyos anyagok izotópjainak arányát.” – magyarázta a kutatásvezető. – „Az anyag, amit vizsgáltunk, olyan arányban tartalmaz magnéziumizotópokat, amilyet eddig még sosem láttunk a Naprendszerben. Ez igencsak meglepő eredmény: a mostani kőzetdarabban ugyanis a korábban vizsgált zárványoknál körülbelül háromszor több magnézium található.”

A csoport vezetője úgy gondolja, hogy ez az anyag a Naprendszer közelében, még Napunk születése előtt felrobbant, nagy tömegű csillagból származik.

„Kutatásunk során olyan részleteket ismertünk meg a Naprendszer születése előtt bekövetkező szupernóva-robbanásról, amelyek létezéséről eddig nem volt tudomásunk. – nyilatkozott a kutatásban részt vevő David Saxey. – Vizsgálatunkkal tehát hozzájárulunk azon csillagok keletkezésének és életútjának megértéséhez, amelyek a Napunk előtt születtek és haltak meg. Elképesztő, hogy minderre képesek vagyunk egy kőzetdarabka összetételének elemzésével.”

A kutatócsoport eredményei az Astrophysical Journal című szaklapban jelentek meg.

Hozzászólás

hozzászólás