Ősi, haldokló csillag üzenete egy meteoritban

213

A Naprendszerben a Napot és a bolygókat szülő anyagnál ősibb összetevők is rejtőznek, csak meg kell keresni őket. Most egy haldokló csillag utolsó üzenetét azonosították egy meteoritba zárva.

A Nap és a Naprendszer összes többi égitestje egy ősi gáz- és porfelhőből alakult ki 4,6 milliárd évvel ezelőtt. Ebbe a felhőbe azonban az akkori, környező csillagok által idefújt por is belekeveredett. Sőt, a legősibb, soha át nem alakult anyagú meteoritokban évmilliárdokkal később is megtalálhatóak és azonosíthatóak maradtak a Naprendszernél is ősibb porszemek.

20131029_postagb_kep1

Grafitszemcsék az Orgueil-meteoritból, elektronmikroszkóp alatt. Ezek a gömböcskék öregebbek a Földnél is.
Forrás: Jadhav et al.

A Földön a legöregebb anyagmintáink a Murchison- és Orgueil-meteoritok: a szenes kondritok azon csoportjába tartoznak, amelyek összetétele, a hidrogént és héliumot leszámítva, szinte tökéletesen megegyezik a Napéval. Már a kilencvenes években kimutatták, hogy a bennük található szilícium-karbid-, illetve kis sűrűségű grafitszemcsék egy II. típusú szupernóva felrobbanásakor keletkeztek, majd sodródtak be a Naprendszerbe. A meteoritokban található, nagy sűrűségű grafitszemcsék többsége ezzel szemben kisebb tömegű, életük vége felé közeledő vörös óriások körül keletkezett, majd az erős csillagszél juttatta el az éppen formálódó Naprendszerbe.

A kutatást vezető Manavi Jadhav (University of Hawaii at Manoa) és kollégái azonban néhány ilyen grafitszemcsénél nagyon szokatlan izotóparányokat találtak. A szén klasszikus, hat protonból és hat neutronból álló 12C izotópja mellett váratlanul sok13C (eggyel több neutront tartalmazó szénatom) is feltűnt. A modellszámításaik alapján ilyen porszemek a fehér törpe állapot felé tartó, nagyon öreg csillagok utolsó fellángolásakor jöhetnek létre. Ezek az égitestek a külső rétegeiket már ledobták, ami hamarosan planetáris ködként veszi majd őket körül. A csillag puszta, izzó magjában azonban még utoljára, rövid időre begyulladhat a hélium. Ekkor a felszínen lévő, vékony hidrogénréteg összekeveredik a mélyebben lévő szénnel, és egyesülve 13C izotópokat hoznak létre. A feldúsult izotóp aztán a csillagszéllel távozik a csillagról, és előbb-utóbb porszemek alkotórészévé válik.

20131029_postagb_kep2

A Tojás-köd egy éppen kialakulóban lévő planetáris köd, a közepén átnyúló, sötét porkorong pedig egy születő fehér törpét rejt. Egy hasonló csillag lángolt fel és hozta létre a vizsgált porszemeket, évmilliárdokkal ezelőtt. A halvány ívek korában ledobott anyagfelhők: az ilyen héjak az ősi porszemcsék egy másik forrása. Fotó: Hubble-űrtávcső, WFC3 (NASA/ESA).

A mikroszkopikus porszemek vizsgálata sok tanulsággal szolgálhat. Ezek tulajdonképpen a lehető legtávolabbi és legrégebbi anyagmintáink az Univerzumból, hiszen a Nap előtti csillagokból származnak. A porszemek főleg olyan életfázisokban, szupernóva robbanásokban és életük végén járó vörös óriások csillagszelében keletkeznek, melyeket nehéz pontosan modellezni. Többmilliárd éves, mégis kézzelfogható időkapszulákként a csillagfejlődési elméletek csiszolását nagyban segítik, de egyben időutazásra is vihetik a képzeletet.

Forrás: arXiver. Az eredményeket bemutató szakcikk az Astrophysical Journal Letters folyóiratban jelent meg, 2013. október 23-án.

Hozzászólás

hozzászólás