Visums ir pārpildīts ar kosmiskajiem putekļiem. Ap jauno zvaigzni planētas veidojas virpuļojošos putekļu mākoņos; Putekļu joslas paslēpj attālākas zvaigznes Piena Ceļā virs mums; Un starpzvaigžņu telpā putekļu graudos veidojas molekulārais ūdeņradis.
Pat kvēpi no sveces ir ļoti līdzīgi kosmiskajiem oglekļa putekļiem. Abas sastāv no silikāta un amorfiem oglekļa graudiem, lai gan kvēpu lieluma graudi ir 10 vai vairāk reizes lielāki nekā tipiski graudu izmēri kosmosā.
Bet no kurienes nāk kosmiskie putekļi?
Astronomu grupai ir izdevies sekot kosmiskajiem putekļiem, kas rodas pēc supernovas sprādziena. Jaunais pētījums ne tikai parāda, ka šajos masīvajos sprādzienos veidojas putekļu graudi, bet arī tie var izdzīvot sekojošos triecienviļņus.
Zvaigznes sākotnēji smeļas savu enerģiju, sakausējot ūdeņradi hēlijā dziļi serdeņos. Bet galu galā zvaigznei beigsies degviela. Pēc nedaudz nekārtīgas fizikas zvaigznes saražotais kodols sāks sakausēt hēliju ogleklī, bet apvalks virs serdes turpina sakausēt ūdeņradi hēlijā.
Raksts turpinās vidējas vai lielas masas zvaigznēm, veidojot dažādas zvaigznes kodolu ap zvaigznes kodolu. Tātad zvaigžņu dzimšanas un nāves cikls visā kosmiskajā vēsturē ir vienmērīgi radījis un izkliedējis vairāk smago elementu, nodrošinot vielas, kas vajadzīgas kosmiskajiem putekļiem.
"Problēma ir tāda, ka, pat ja supernovos veidojas putekļu graudi, kas sastāv no smagajiem elementiem, supernovas sprādziens ir tik spēcīgs, ka putekļu graudi var neizdzīvot," sacīja koautors Jenss Hjorts, Nīla Bora Tumšās kosmoloģijas centra vadītājs. Institūts paziņojumā presei. "Bet ievērojama lieluma kosmiskie graudi pastāv, tāpēc noslēpums ir bijis, kā tie veidojas un ir pārdzīvojuši sekojošos triecienviļņus."
Christa Galla vadītā komanda izmantoja ESO ļoti lielo teleskopu Paranal observatorijā Čīles ziemeļos, lai novērotu supernovu, sauktu par SN2010jl, deviņas reizes mēnešos pēc eksplozijas un desmito reizi 2,5 gadus pēc eksplozijas. Viņi novēroja supernovu gan redzamā, gan tuvu infrasarkanā viļņa garumā.
SN2010jl bija 10 reizes gaišāks nekā vidējā supernova, padarot eksplodējošo zvaigzni 40 reizes lielāku par Saules masu.
"Apvienojot datus no deviņiem agrīnajiem novērojumu kopumiem, mēs varējām veikt pirmos tiešos mērījumus tam, kā putekļi ap supernovu absorbē dažādas gaismas krāsas," sacīja galvenā autore Christa Gall no Orhūsas universitātes. "Tas ļāva mums uzzināt vairāk par putekļiem, nekā tas bija iespējams iepriekš."
Rezultāti norāda, ka putekļu veidošanās sākas drīz pēc sprādziena un turpinās ilgu laiku.
Sākumā putekļi veidojas materiālā, kuru zvaigzne izraidīja kosmosā pat pirms tā eksplodēšanas. Pēc tam notiek otrais putekļu veidošanās vilnis, iesaistot izmesto materiālu no supernovas. Šeit putekļu graudi ir masīvi - viena milimetra diametra tūkstošdaļa -, padarot tos noturīgus pret turpmākiem triecienviļņiem.
“Kad zvaigzne eksplodē, triecienvilnis nonāk līdz blīvam gāzes mākonim kā ķieģeļu siena. Tas viss ir gāzes formā un neticami karsts, bet, kad izvirdums nonāk pie sienas, gāze tiek saspiesta un atdziest līdz apmēram 2000 grādiem, ”sacīja Galls. “Šajā temperatūrā un blīvumā elementi var kodoloties un veidot cietas daļiņas. Mēs izmērījām putekļu graudus, kas bija ap vienu mikronu (milimetra tūkstošdaļa), kas ir lieli kosmisko putekļu graudiem. Viņi ir tik lieli, ka var izdzīvot no tālā ceļojuma uz galaktiku. ”
Ja putekļu rašanās SN2010jl turpinās ievērot novēroto tendenci, 25 gadus pēc supernovas eksplozijas kopējai putekļu masai būs puse no Saules masas.
Rezultāti ir publicēti žurnālā Nature un ir pieejami lejupielādei šeit. Pieejams arī Nīla Bora institūta paziņojums presei un ESO paziņojums presei.
