Вселената прелива от космически прах. Планетите се образуват във вихрени облаци прах около млада звезда; Праховите платна крият по-далечни звезди в Млечния път над нас; И молекулярният водород се образува върху праховите зърна в междузвездното пространство.
Дори саждите от свещ много приличат на космическия въглероден прах. И двете се състоят от силикатни и аморфни въглеродни зърна, въпреки че размерите на зърната в саждите са 10 или повече пъти по-големи от типичните размери на зърното в пространството.
Но откъде идва космическият прах?
Група астрономи е успяла да проследи космическия прах, създаден вследствие на експлозия на свръхнова. Новото изследване не само показва, че при тези масивни експлозии се образуват прахови зърна, но и че могат да преживеят последвалите ударни вълни.
Първоначално звездите черпят енергията си чрез сливане на водород в хелий дълбоко в сърцевината си. Но в крайна сметка на звезда ще изтече гориво. След леко разхвърляна физика, свитото ядро на звездата ще започне да разпалва хелия във въглерод, докато обвивката над ядрото продължава да разпалва водород в хелий.
Моделът продължава за средни до високи масови звезди, създавайки слоеве с различно ядрено изгаряне около ядрото на звездата. Така цикълът на раждането и смъртта на звездите непрекъснато произвежда и разпръсква по-тежки елементи в цялата космическа история, осигурявайки необходимите за космическия прах вещества.
„Проблемът е, че въпреки че праховите зърна, съставени от тежки елементи, биха се образували в свръхнови, експлозията на свръхновата е толкова силна, че зърната на праха може да не оцелеят“, казва съавторът Йенс Хьорт, ръководител на Центъра за тъмна космология в Нилс Бор Институт в съобщение за печата. "Но космическите зърна със значителни размери съществуват, така че загадката е как са се образували и са оцелели в последвалите ударни вълни."
Екипът, ръководен от Криста Гал, използва много големия телескоп на ESO в Обсерваторията Паранал в северната част на Чили, за да наблюдава свръхнова, наречена SN2010jl, девет пъти през месеците след експлозията и за десети път 2,5 години след експлозията. Те наблюдаваха свръхновата както във видимата, така и в близост до инфрачервена дължина на вълната.
SN2010jl беше 10 пъти по-ярък от средната свръхнова, което прави експлодиращата звезда 40 пъти по-голяма от масата на Слънцето.
„Комбинирайки данните от деветте ранни групи наблюдения, успяхме да направим първите директни измервания как прахът около свръхнова поглъща различните цветове на светлината“, казва водещият автор Криста Гол от университета в Орхус. "Това ни позволи да разберем повече за праха, отколкото беше възможно преди."
Резултатите показват, че образуването на прах започва скоро след експлозията и продължава дълго време.
Първоначално прахът се образува в материал, който звездата изхвърли в космоса още преди да избухне. Тогава възниква втора вълна от образуване на прах, включваща изхвърлен материал от свръхновата. Тук праховите зърна са масивни - една хилядна част от милиметър в диаметър - което ги прави устойчиви на всякакви следващи ударни вълни.
„Когато звездата избухне, ударната вълна удря плътния газов облак като тухлена стена. Всичко е в газообразна форма и невероятно горещо, но когато изригването удари „стената“, газът се компресира и се охлажда до около 2000 градуса “, каза Гал. „При тази температура и плътност елементите могат да се нуклеират и да образуват твърди частици. Измервахме праховите зърна толкова големи, колкото около един микрон (хилядна част от милиметъра), което е голямо за космическите прахови зърна. Те са толкова големи, че могат да преживеят своето пътуване навън в галактиката. "
Ако производството на прах в SN2010jl продължава да следва наблюдаваната тенденция, до 25 години след експлозията на свръхновата, общата маса прах ще има половината от масата на Слънцето.
Резултатите са публикувани в Nature и са достъпни за изтегляне тук. Прессъобщението на Niels Bohr Institute и прессъобщението на ESO също са достъпни.
