锁定在陨石中的星尘粒子把持恒星爆炸死亡的秘密

(2024-03-29 11:52:52)

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杂谈

锁定在陨石中的星尘粒子把持恒星爆炸死亡的秘密

By Robert Lea

2024/3/29

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“这些粒子就像天体时间胶囊一样提供一个它们的母星的生活快照"。

超新星残骸仙后座A的图像图像，结合来自美国宇航局的钱德拉、詹姆斯·韦伯、哈勃和斯皮策太空望远镜的数据。. (Image credit: X-ray: NASA/CXC/SAO; Optical: NASA/ESA/STScI; IR: NASA/ESA/CSA/STScI/Milisavljevic et al., NASA/JPL/CalTech; Image Processing: NASA/CXC/SAO/J. Schmidt and K. Arcand)

科学家们已经发现了一种罕见的星尘粒子来自一颗遥远恒星的爆炸性超新星死亡。这个斑点似乎被锁定在一颗古老的陨石内。

尘埃颗粒虽然很小，但能帮助讲述一个关于恒星的生命、死亡和重生几乎跨越整个宇宙138亿年的历史的故事。它还允许科学家解开最近发现的一种在一次独特的超新星爆炸中死亡的恒星的秘密星。

研究小组负责人和月球与行星科学研究所科学家在一份声明中说，“这些粒子就像天体时间胶囊一样，提供一个它的母星生命的快照”。

一个死亡和重生的恒星故事

大多数陨石就像时间胶囊一样，告诉科学家大约46 亿年前太阳系中存在有哪些物质，当时太阳只是一颗婴儿恒星，被一个叫“原行星盘”的气体和尘埃盘包围。

这种气体和尘埃的过密斑块会已经在它们自身的重力作用下坍塌并继续吸积物质，最终导致像地球这样的行星和我们今天所知的太阳系的形成。行星诞生后遗留下来的物质将被整合成小行星和彗星。

早期的太阳系是一个暴力和混沌的地方。小行星和彗星会撞进地球和其他行星，甚至撞进彼此。这场早期宇宙毁灭赛马创造的碎片也会如倾落在我们的星球上，这种情况今天仍然发生——提供早期太阳系的一个宇宙“化石记录”。

然而，一直有封印在古代陨石中的物质都可能告诉一个更古老的故事的可能性，一个不是创造而是毁灭的故事。.

早期太阳系的描画，行星和其他物体开始来形成。 (Image credit: NASA)

当在太阳之前存在的恒星在大规模的超新星爆炸中死亡时，这些恒星体在它们的生命过程中锻造的物质已经遍布整个宇宙。

其中一些物质不可避免地找到了进入了下一代恒星以及围绕它们的原行星的途径。然而，将这种将我传下去的物质与其他类型的宇宙物质区分是一个挑战。内维尔和团队试图通过寻找熟悉的化学元素的不常见版本或“同位素”做到这一点。

内维尔解释说，“在我们的太阳系中创造的物质有已经可预测的同位素比例 -有不同中子数的元素的变体，我们分析的粒子有一个与我们太阳系中的任何东西都不同的镁同位素比例”。

三维“原子映射”显示在陨石样本样本内检测到的两种类型的镁同位素。(Image credit: Dr David Saxey, Geoscience Atom Probe Facility, Curtin University.)

这种分析的极端结果让团队大吃一惊。

内维尔说，“结果字面上出乎意料，来自以前前太阳的颗粒的研究最极端的镁同位素比率约为1200。我们研究的颗粒值为3025，这是从来发现的最高值”。

他认为，这种异常高的同位素比率表明将这种颗粒螺旋送入会有朝一日宿主太阳系的太空区域的恒星死于一个最近发现的事件中：一颗燃烧氢的超新星。

当在它们的外层有剩余的氢的大质量恒星爆炸时燃烧氢的超新星（在它们的核氢供应耗尽后）发生。这造成剩余的氢气快速燃烧。

团队成员和科廷大学科学家戴维塞克西说，“原子探针已经给我们一个在以前的研究中我们已经没有能够获得的全套细节，燃烧氢的超新星是一种最近才被发现的恒星，大约在我们分析微小尘埃粒子的同时”。

“在这项研究中使用原子探针，给出一个新的帮助我们了解这些恒星是如何形成的细节水平”。