Forskning afslører supernova-stjernestøvhemmeligheder

Curtin University-ledet forskning har opdaget en sjælden støvpartikel fanget i en gammel udenjordisk meteorit, der blev dannet af en anden stjerne end vores sol.

Forskningen med titlen "Atomic-scale Element and Isotopic Investigation of ²⁵ Mg-rigt stjernestøv fra en H-brændende supernova" vises i Astrophysical Journal .

Opdagelsen blev gjort af hovedforfatteren Dr. Nicole Nevill og kolleger under hendes ph.d. studier på Curtin, arbejder nu på Lunar and Planetary Science Institute i samarbejde med NASA's Johnson Space Center.

Meteoritter består for det meste af materiale, der er dannet i vores solsystem og kan også indeholde bittesmå partikler, som stammer fra stjerner født længe før vores sol.

Ledtråde om, at disse partikler, kendt som præsolar korn, er relikvier fra andre stjerner, findes ved at analysere de forskellige typer af grundstoffer inde i dem.

Dr. Nevill brugte en teknik kaldet atomsondetomografi til at analysere partiklen og rekonstruere kemien på atomare skala og få adgang til den skjulte information indeni.

"Disse partikler er som himmelske tidskapsler, der giver et øjebliksbillede af deres moderstjernes liv," sagde Dr. Nevill.

"Materiale skabt i vores solsystem har forudsigelige forhold mellem isotoper - varianter af grundstoffer med forskelligt antal neutroner. Den partikel, vi analyserede, har et forhold mellem magnesiumisotoper, der er forskellig fra alt i vores solsystem.

"Resultaterne var bogstaveligt talt uden for hitlisterne. Det mest ekstreme magnesiumisotopforhold fra tidligere undersøgelser af præsolar-korn var omkring 1.200. Kornet i vores undersøgelse har en værdi på 3.025, hvilket er det højeste, der nogensinde er opdaget.

"Dette usædvanligt høje isotopforhold kan kun forklares ved dannelse i en nyligt opdaget type stjerne - en brintbrændende supernova."

Medforfatter Dr. David Saxey fra John de Laeter Center i Curtin sagde, at forskningen bryder ny vej i, hvordan vi forstår universet, og skubber grænserne for både analytiske teknikker og astrofysiske modeller.

"Atomsonden har givet os en hel grad af detaljer, som vi ikke har været i stand til at få adgang til i tidligere undersøgelser," sagde Dr. Saxey.

"Hydrogenbrændende supernova er en type stjerne, der først er blevet opdaget for nylig, omkring samme tid som vi analyserede den lille støvpartikel. Brugen af ​​atomsonden i denne undersøgelse giver et nyt niveau af detaljer, der hjælper os med at forstå, hvordan disse stjerner dannet."

Medforfatter professor Phil Bland fra Curtin's School of Earth and Planetary Sciences sagde, at nye opdagelser fra studier af sjældne partikler i meteoritter gør os i stand til at få indsigt i kosmiske begivenheder uden for vores solsystem.

"Det er simpelthen fantastisk at være i stand til at forbinde målinger på atomare skala i laboratoriet til en nyligt opdaget type stjerne."

Flere oplysninger: Atomisk skala element og isotopisk undersøgelse af ²⁵ Mg-rigt stjernestøv fra en H-brændende supernova, The Astrophysical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-4357/ad2996

Journaloplysninger: Astrofysisk tidsskrift

Leveret af Curtin University