Bezprecedensowe odkrycie meteorytu rzuca wyzwanie modelom astrofizycznym

Naukowcy odkryli cząstkę meteorytu o niespotykanym dotąd stosunku izotopów magnezu, co sugeruje, że pochodzi z supernowej spalającej wodór.

Badania wykazały rzadką cząsteczkę pyłu uwięzioną w starożytnym pozaziemskim meteorycie, utworzonym przez gwiazdę inną niż nasze Słońce.

Odkrycia dokonała główna autorka, dr Nicole Neville i współpracownicy podczas jej studiów doktoranckich na Uniwersytecie Curtin, która obecnie pracuje w Instytucie Nauk o Księżycu i Planetach we współpracy z… NASACentrum Kosmiczne Johnsona.

Meteoryty i ziarna przedsłoneczne

Meteoryty składają się głównie z materiału, który powstał w naszym Układzie Słonecznym i mogą zawierać również małe cząsteczki pochodzące z gwiazd, które urodziły się na długo przed naszym Słońcem.

Dowody na to, że te cząstki, zwane ziarnami przedsłonecznymi, są pozostałością po innych gwiazdach, znaleziono analizując różne typy pierwiastków znajdujących się w ich wnętrzu.

Innowacyjne techniki analityczne

Doktor Neville zastosował technikę zwaną kukurydza Sonduj tomografię, aby analizować cząstki, rekonstruować chemię na poziomie atomowym i uzyskać dostęp do ukrytych w nich informacji.

Dr Neville powiedział: „Cząstki te są jak niebieskie kapsuły czasu, zapewniające migawkę życia ich gwiazdy macierzystej”.

„Materiały utworzone w naszym Układzie Słonecznym mają przewidywalne proporcje izotopów – różne typy pierwiastków o różnej liczbie neutronów. W cząstce, którą analizowaliśmy, stosunek izotopów magnezu różni się od pozostałych w naszym Układzie Słonecznym.

„Wyniki dosłownie wykraczały poza wszelkie schematy. Najbardziej ekstremalny stosunek izotopowy magnezu z poprzednich badań ziaren przedsłonecznych wynosił około 1200. Ziarno w naszym badaniu miało wartość 3025 i była to najwyższa wartość, jaką kiedykolwiek odkryto.

„Ten wyjątkowo wysoki stosunek izotopowy można wytłumaczyć jedynie powstaniem niedawno odkrytego typu gwiazdy – supernowej spalającej wodór”.

Przełomy w astrofizyce

Współautor dr David Saxey z John D. Laiter Center w Curtin powiedział: „Badania otwierają nowe horyzonty w rozumieniu Wszechświata, przesuwając granice zarówno technik analitycznych, jak i modeli astrofizycznych.

„Sonda atomowa zapewniła nam cały poziom szczegółowości, do którego nie mogliśmy uzyskać dostępu w poprzednich badaniach” – powiedział dr Saksi.

„Supernowa spalająca wodór to typ gwiazdy, który odkryto dopiero niedawno, mniej więcej w tym samym czasie, gdy analizowaliśmy maleńką cząsteczkę pyłu. Użycie sondy atomowej w tym badaniu zapewnia nam nowy poziom szczegółowości, który pomaga nam zrozumieć, w jaki sposób te gwiazdy formularz.”

Powiązanie wyników badań laboratoryjnych ze zjawiskami kosmicznymi

Współautor, profesor Phil Bland z Curtin School of Earth and Planetary Sciences, powiedział: „Nowe odkrycia wynikające z badania rzadkich cząstek w meteorytach umożliwiają nam uzyskanie wglądu w wydarzenia kosmiczne poza naszym Układem Słonecznym.

„To po prostu niesamowite, że możemy powiązać pomiary w skali atomowej w laboratorium z niedawno odkrytym typem gwiazdy”.

Szukaj zatytułowane „Badanie pierwiastka atomowego i izotopów ²⁵Bogaty w magnez pył gwiezdny z supernowych spalających H. Została opublikowana w Dziennik astrofizyczny.

Odniesienie: „Pierwiastek w skali atomowej i badanie izotopowe ²⁵„Bogaty w Mg gwiezdny pył z supernowej spalającej H” autorstwa N. D. Nevilla, P. A. Blanda, D. W. Saxeya, W. D. A. Rickarda i P. Guagliardo, N. E. Timms, L. V. Forman i L. Daly i SM Reddy, 28 marca 2024 r., Dziennik astrofizyczny.
doi: 10.3847/1538-4357/ad2996