Az univerzum tele van kozmikus porral. A bolygók örvénylő porfelhőkben formálódnak egy fiatal csillag körül; A poros sávok elrejtik a távoli csillagokat a Tejútban felettünk; És a csillagközi térben a pormagvakon molekuláris hidrogén képződik.
Még a gyertya korma is nagyon hasonló a kozmikus szénporhoz. Mindkettő szilikátból és amorf szénszemcsékből áll, bár a koromban lévő szemcsék legalább tízszer nagyobbak, mint a térben jellemző szemcseméret.
De honnan származik a kozmikus por?
Csillagászok egy csoportja képes volt követni a szupernóva robbanás következményeként keletkező kozmikus port. Az új kutatás nem csak azt mutatja, hogy a poros szemcsék képződnek ezekben a hatalmas robbanásokban, hanem hogy képesek túlélni a későbbi sokkhullámokat.
A csillagok kezdetben felhívják az energiájukat azáltal, hogy a hidrogént a magok mélyén héliumba ömlesztik. De végül egy csillag elfogy az üzemanyag. Enyhén rendetlen fizika után a csillag összehúzódott magja megkezdi a hélium szénbe történő olvadását, míg a mag feletti héj továbbra is a hidrogént a héliumba olvadja.
A minta közepes és nagy tömegű csillagok esetében folytatódik, és a csillag magja körül különböző nukleáris égési rétegeket hoz létre. Tehát a csillagok születésének és halálának ciklusa folyamatosan több nehéz elemet produkált és szétszórt a kozmikus történelem során, biztosítva a kozmikus porhoz szükséges anyagokat.
"A probléma az volt, hogy bár a szupernóvákban nehéz elemekből álló pormagvak képződnek, a szupernóva-robbanás olyan heves, hogy a porszemcsék nem maradnak fenn" - mondta Jens Hjorth, a Niels Bohr Sötét Kozmológia Központjának vezetője. Intézet egy sajtóközleményben. "De a jelentős méretű kozmikus szemek léteznek, tehát a rejtély az volt, hogy miként alakultak ki és túlélték a későbbi sokkhullámokat."
A Christa Gall vezette csapat az ESO nagyon nagy távcsövével a Paranal Obszervatóriumban észak-chilei SN2010jl néven szupernóvuát figyelt meg a robbanást követő hónapokban kilencszer, a robbanás után 2,5 évvel pedig tizedik alkalommal. Megfigyelték a szupernóvuát mind a látható, mind a közeli infravörös hullámhosszon.
Az SN2010jl tízszer fényesebb volt, mint az átlagos szupernóva, így a felrobbanó csillag a Nap tömegének 40-szerese lett.
"A kilenc korai megfigyelésből származó adatok kombinálásával képesek voltunk elvégezni az első közvetlen méréseket arról, hogy a szupernóva körül a por hogyan szívja fel a különböző színű fényeket" - mondta Christa Gall, az Århusi Egyetem vezető szerzője. "Ez lehetővé tette számunkra, hogy többet megtudjunk a porról, mint korábban lehetett."
Az eredmények azt mutatják, hogy a porképződés rövidesen a robbanás után kezdődik és hosszú ideig folytatódik.
A por kezdetben olyan anyagban képződik, amelyet a csillag még azelőtt robbant fel az űrbe, hogy felrobbant. Ezután a porképződés második hulláma lép fel, amelyben a szupernóvából kilökő anyag vesz részt. Itt a porszemcsék hatalmasak - egy milliméter átmérőjű ezred milliméter -, így képesek ellenállni a következő ütéshullámoknak.
„Amikor a csillag felrobban, az ütőhullám úgy érzi a sűrű gázfelhőt, mint egy téglafal. Gáz formájában és hihetetlenül forró, de amikor a kitörés eléri a „falat”, a gáz összenyomódik és körülbelül 2000 fokra lehűl ”- mondta Gall. „Ezen a hőmérsékleten és sűrűségnél az elemek nukleálódhatnak és szilárd részecskéket képeznek. Olyan porszemcséket mérünk, amelyek körülbelül egy mikron körül vannak (ezred milliméter), ami nagy a kozmikus porszemcsék esetében. Olyan nagyok, hogy túlélik a galaxisba való továbbutazásukat. ”
Ha az SN2010jl portermelése továbbra is követi a megfigyelt tendenciát, akkor a szupernóva robbanás után 25 évvel a por teljes tömegének a Nap tömegének fele lesz.
Az eredményeket a Nature közzétették, és letölthetők itt. A Niels Bohr Institute sajtóközleménye és az ESO sajtóközleménye szintén elérhető.
