Пыль можно найти не только у себя под кроватью, но и по всему пространству. Для ученых пыль иногда становится неприятным явлением, потому что блокирует свет отдаленных звезд. Но может стать также инструментом исследования вселенской истории.
К примеру, ученые пытались понять, почему недавно найденные отдаленные юные галактики вмещают огромное количество пыли. Обзоры показывают, что сверхновые II типа, превосходящие массивность Солнца в 10 раз, создают обильные пылевые объемы. Но как они это делают?
Новое исследование сосредоточилось на анализе богатых углеродом пылевых зерен, добытых из метеоритов. Оно показывает, что зерна сформировались в оттоках от одной или нескольких сверхновых II типа через 2 года после взрыва звезды-предшественника. Затем пыль вырвалась в пространство, чтобы активировать новые звездные системы.
Исследователи не изучали сверхновые телескопами. Они решили рассмотреть микроскопический карбид кремния. Пылевые зерна появились 4.6 млрд. лет назад и оказались в ловушке метеоритов. Пре-солярные зерна выступают звездной пылью, поэтому их можно изучать в лабораторных условиях.
Для этого ученые приступили к исследованию времени формирования пыли сверхновой, измеряя изотопы – разновидность элементов с таким же количеством протонов, но разным числом нейтронов.
Определенные изотопы позволяют установить временные рамки космических событий, так как являются радиоактивными. В таких случаях количество нейтронов делает изотоп неустойчивым. Чтобы добиться стабильности, он высвобождает энергетические частички таким образом, что меняет количество протонов и нейтронов, трансформируя их в иной элемент.
Исследователи сосредоточились на редком изотопе титана-49, потому что он создается в радиоактивном распаде ванадия-49, который формируется во время взрывов сверхновых. Период полураспада титана-49 – 330 дней.
С помощью современного масс-спектрометра команда обнаружила, что зерна должны появиться через 2 года после того, как взорвались массивные родительские звезды. Отсроченное время формирования относится к углеродосодержащей сверхновой.
Этот процесс может происходить непрерывно в течение многих лет. Узнавая больше о пылевых источниках, ученые смогут получить дополнительные сведения об истории Вселенной и развитии различных объектов.
