Većina različitih elemenata u univerzumu potiče od supernova. Mi smo, bukvalno, napravljeni od prašine onih davno mrtvih zvezda i drugih astrofizičkih procesa. Ali detalji o tome kako se sve to dešava su nešto što astronomi nastoje da razumeju.
Kako različiti izotopi koje proizvode supernove pokreću evoluciju planetarnih sistema? Od različitih tipova supernova, koje igraju najveću ulogu u stvaranju elementarnog obilja koje vidimo danas? Jedan od načina na koji astronomi mogu da proučavaju ova pitanja je da pogledaju presolarna zrna.
To su zrna prašine nastala mnogo pre formiranja sunca. Neki od njih su izbačeni iz starijih sistema dok je zvezda zapalila svoju nuklearnu peć i očistila svoj sistem od prašine. Drugi su nastali od ostataka supernova i sudara zvezda. Bez obzira na svoje poreklo, svako presolarno zrno ima jedinstveni izotopski otisak prsta koji nam govori svoju priču.
Decenijama smo mogli da proučavamo samo presolarna zrna pronađena u meteoritima, ali misije kao što je Stardust uhvatile su čestice iz kometa, dajući nam bogatiji izvor za proučavanje. Posmatranja sa radio teleskopa kao što je ALMA omogućavaju astronomima da pogledaju odnose izotopa ovih zrna na mestu njihovog porekla. Sada možemo proučavati presolarna zrna i u laboratoriji i u svemiru.
Nova studija objavljena na arXiv serveru za preprint upoređuje ovo dvoje, fokusirajući se na ulogu supernova.
Ono što su otkrili je da će fizičko sakupljanje presolarnih zrna biti ključno za razumevanje njihovog porekla. Na primer, poznato je da supernove tipa II, poznate i kao supernove sa kolapsom jezgra, proizvode titanijum-44, koji je nestabilan izotop. Kroz procese raspadanja, ovo može stvoriti višak kalcijuma-44 u presolarnim zrnima.
Ali zrna odbačena iz sistema mladih zvezda takođe imaju višak kalcijuma-44. U prvom slučaju zrna se formiraju sa titanijumom, koji se zatim raspada na kalcijum, dok se u drugom slučaju zrna formiraju direktno sa kalcijumom. Ne možemo razlikovati ovo dvoje samo gledanjem odnosa izotopa. Umesto toga, moramo da pogledamo specifičnu distribuciju kalcijuma-44 unutar zrna.
Tim je otkrio da korišćenjem spektrometrije mase sekundarnih jona (NanoSIMS) na nanosmeru mogu razlikovati poreklo zrna pronađenih u meteoritima. Slične složenosti se vide sa izotopima silicijuma i hroma.
Sve u svemu, studija dokazuje da će nam trebati mnogo više proučavanja da bismo razdvojili poreklo presolarnih zrna koje sakupljamo. Ali kako bolje razumemo zrna koja skupljamo ovde na Zemlji, ona bi trebalo da nam pomognu da otkrijemo dublje razumevanje toga kako se elementi kovaju u nuklearnim pećima velikih zvezda.
