仔細觀測后,發(fā)現(xiàn)太陽系超新星塵埃比之前認為的多!

馬克斯普朗克化學(xué)塵埃研究所兩名研究人員發(fā)現(xiàn)了證據(jù),表明超新星塵埃比想象的要豐富。Jan Leitner和Peter Hoppe在他們發(fā)表在《自然天文學(xué)》上的研究中描述了使用新技術(shù)來檢測超新星塵埃的顆粒以及發(fā)現(xiàn)。

一段時間以來,科學(xué)家們已經(jīng)知道恒星發(fā)出的塵埃會進入太陽系。其中一些塵埃來自超新星。在這項新的研究中,研究人員稱他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了證據(jù)。

證明更多的星際塵埃來自超新星,比之前認為的更多。研究人員認為,恒星塵埃減少的原因是超新星,因為研究人員缺乏適當(dāng)檢查塵埃顆粒的工具,Cameca NanoSIMS 50離子探針的開發(fā)使科學(xué)家能夠更詳細地測量這種塵埃。測量過程還包括使用離子質(zhì)譜儀,能夠測量高空間分辨率的同位素。通過使用這項新技術(shù),研究人員確定了有多少塵埃來自普通恒星的噴發(fā),又有多少來自超新星。

來自超新星的比例比預(yù)期要高,表明更多到達地球的星塵來自超新星。這表明,宇宙中更多的星塵起源于超新星,而不是我們所認為的那樣。研究人員研究的塵埃是從非洲西北部發(fā)現(xiàn)的球粒隕石樣本中提取。通過對新技術(shù)的深入研究,研究人員可以測量出它們所含鎂的含量,同時還指出,鎂含量早于我們的太陽,太陽系中大部分物質(zhì)都是由恒星噴出的物質(zhì)形成;因此,對“星塵”有更好的理解,就能更好地理解我們是如何走到今天這一步。

在太陽及其行星系統(tǒng)形成之前,太陽系原始物質(zhì)就含有少量難熔塵埃顆粒。這些“前太陽系”顆粒凝聚在演化的恒星、新星和超新星噴出物中。它們的異常同位素組成不能用太陽系內(nèi)的化學(xué)或物理過程來解釋;相反代表了恒星雙親的核合成特征。在這些“真正的星塵”中,硅酸鹽是單粒分析中最豐富的一種粉塵,其典型尺寸約為150納米。與從隕石中化學(xué)分離出來的晶前碳化硅、氧化鋁或石墨不同,晶前硅酸鹽必須就地識別,因為它們會被萃取劑破壞。

儀器限制幾乎把以前所有的鎂同位素測量都限制在太陽系前的氧化鋁上,而鋁衰變產(chǎn)生的放射成因,排除了對其初始鎂同位素的明確結(jié)論。新技術(shù)進步使鎂同位素的原位研究以前所未有的空間分辨率(<150納米)進行。系那樣展示了一小部分被認為來自紅巨星的硅酸鹽星塵有超新星起源,如果氫的攝入發(fā)生在超新星爆發(fā)前階段,那么在>200納米大小的前太陽系硅酸鹽中,超新星的塵埃比例明顯高于先前的推測。


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參考期刊《Nature Astronomy》
DOI: 10.1038/s41550-019-0788-x
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