Tyrėjai teigia, kad mažos masės supernova sukėlė saulės sistemos formavimąsi

Anonim

Minesotos fizikos ir astronomijos mokyklos vadovaujama tyrimų grupė profesorius Yong-Zhong Qian naudoja naujus meteoritų modelius ir įrodymus, parodančius, kad mažos masės supernova sukėlė mūsų Saulės sistemos formavimąsi.

Rezultatai yra paskelbti naujausiame " Nature Communications" numeryje.

Prieš 4, 6 milijardo metų senumo dujų ir dulkių debesė, kuri galų gale suformavo mūsų Saulės sistemą, buvo sutrikdyta. Gavantis gravitacinis žlugimas suformavo proto Saulę su aplinkiniu disku, kuriame gimė planetos. Supernova - žvaigždutė, sprogianti jo gyvavimo ciklo pabaigoje - turės pakankamai energijos suspausti tokį dujų debesį. Tačiau šios teorijos palaikymui nebuvo jokių įtikinamų įrodymų. Be to, pasibaigiančios supernovos prigimtis išliko silpna.

Čianas ir jo bendradarbiai nusprendė sutelkti dėmesį į trumpalaikius pradinius Saulės sistemos branduolius. Dėl jų trumpo gyvenimo laiko šie branduoliai galėjo atsirasti tik iš paleidiančios supernovos. Jų gausa ankstyvojoje saulės sistemoje buvo nustatyta iš jų skilimo produktų meteorituose. Kadangi Saulės sistemos formavimo nuolaužos, meteoritai yra panašūs į likusius plyteles ir skiedinį statybvietėje. Jie mums pasakoja, kokia saulės sistema yra pagaminta, ir ypač, kokie trumpalaikiai branduoliai yra įkvepianti supernova.

"Tai teismo įrodymai, kuriuos turime mums padėti paaiškinti, kaip buvo suformuota Saulės sistema", - sakė Qianas. "Tai nurodo mažos masės supernovą kaip trigerį."

Čianas yra branduolių supernovoje susidarymo ekspertas. Jo ankstesni moksliniai tyrimai daugiausia dėmesio skyrė įvairiems mechanizmams, kuriais tai vyksta skirtingų masių supernovose. Jo komandoje yra pagrindinis šio straipsnio autorius Projjwal Banerjee, kuris yra buvęs Ph.D. studentų ir doktorantų mokslinis bendradarbis, ilgametė bendradarbė Aleksandras Hegeris iš Monasho universiteto, Australija ir Wickas Haxtonas iš Kalifornijos universiteto Berkeley. Čianas ir Banerjeis suprato, kad ankstesnės pastangos studijuoti Saulės sistemos formavimą buvo sutelktos į didelio masto supernovos trigerį, kuris būtų paliktas keletui branduolinių pirštų atspaudų, kurių nėra meteorologinėse rekorduose.

Čianas ir jo bendradarbiai nusprendė išbandyti, ar mažos masės supernova, apie 12 kartų sunkesnė nei mūsų saulė, galėtų paaiškinti meteorizuotą rekordą. Jie pradėjo savo tyrimus, ištyrę berilį-10, trumpalaikį branduolį, kuriame yra 4 protonai (taigi ir ketvirtas elementas periodinėje lentelėje) ir 6 neutronai, sveriantys 10 masės vienetų. Šis branduolys plačiai paplitęs meteorituose.

Tiesą sakant, berilio-10 visur buvo kažkas paslapties ir savaime. Daugelis tyrėjų teoriškai teigė, kad spalisas - procesas, kai didelės energijos dalelės pašalina protonus ar neutronus iš branduolio, kad susidarytų nauji branduoliai kosminiais spinduliais, buvo atsakingas už meteoritų berylliumą-10. Čianas sakė, kad ši hipotezė susijusi su daugybe neaiškių sąnaudų ir daro prielaidą, kad Berlylis-10 negali būti pagamintas supernovoje.

Naudojant naujus supernovos modelius, Qian'as ir jo bendradarbiai parodė, kad beriliumas-10 gali būti pagamintas neutrinų spinduliuotės tiek žemos, tiek didelės masės supernovoje. Tačiau tik nedidelės masės supernova, skatinanti Saulės sistemos formavimą, atitinka bendrą meteorizmo rekordą.

"Išvados šiame dokumente atvėrė visiškai naują kryptį mūsų tyrimuose", - sakė Qianas. "Be to, kad būtų paaiškinta berilio-10 gausa, šis mažos masės supernovos modelis taip pat paaiškintų trumpalaikius" Calcium-41 ", " Palladium-107 "ir keleto kitų meteorituose esančius branduolius. Tada tai, ką jis negali paaiškinti, turi būti priskiriamas į kitus šaltinius, kuriems reikalingas išsamus tyrimas. "

Qianas sakė, kad grupė norėtų ištirti likusius paslaptis, aptikusias trumpalaikius branduolius meteorituose. Tačiau pirmas žingsnis yra dar labiau patvirtinti jų teoriją, žvelgdamas į "Lithium-7" ir "Boron-11", kurios gaminamos kartu su "Berillium-10", naudojant neutrinų spindesį supernovoje. Čianas sakė, kad gali tai išnagrinėti būsimame dokumente ir primygtinai reikalauja, kad mokslininkai, tyrinėjantys meteoritus, pažvelgtų į šių trijų branduolių koreliacijas su tiksliais matavimais.

menu
menu