Supernovae können das Universum mit mehr Sternenstaub bestäuben als vorhergesagt

Eine Künstlerin

Künstlerische Darstellung einer äußeren Hülle aus Gas und Staub, die eine riesige Supernova umgibt. (Bildnachweis: Photo12/Universal Images/Getty)



Wissenschaftler haben eine neue Population von Sternenstaub entdeckt, die von Supernovae stammt. Der Befund deutet darauf hin, dass sich bei diesen massiven Sternexplosionen mehr interstellarer Staub gebildet hat, als Wissenschaftler bisher dachten.



Das Bestreben, kosmische Staubproben zu untersuchen, die von Meteoriten auf die Erde gebracht wurden, ist seit 30 Jahren im Gange. Aber diese Studie ist das erste Mal, dass Wissenschaftler in der Lage waren, Staubbestandteile zu unterscheiden, die durch Supernova-Explosionen entstanden sind.

Mit einem nanoskaligen bildgebenden Spektrometer namens Cameca NanoSIMS 50L konnten Forscher des Max-Planck-Instituts für Chemie in Deutschland die chemische Zusammensetzung winziger Sternenstaubkörner messen, indem sie sie mit beispielloser Auflösung beobachteten. Die Forscher analysierten die chemische Zusammensetzung mehrerer Sternenstaubkörner und zogen Rückschlüsse auf den kosmischen Ursprung dieser Körner.



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Das Team begann seine Forschung mit dem Ziel, Modelle für die Nukleosynthese zu testen, oder wie neue Atome durch rote Riesensterne ; dies sind sterbende Sterne in ihren letzten Stadien der Sternenentwicklung.

'Wir haben nicht erwartet, dass einige der Körner tatsächlich von Supernova stammen', sagte Jan Leitner, Forscher am Max-Planck-Institut für Chemie und Hauptautor der neuen Studie, gegenüber guesswhozoo.com.



Der Staub, der vor 4,6 Milliarden Jahren unser Sonnensystem bildete, enthält einen kleinen, aber wichtigen Anteil (etwa 1%) mehr Supernova-Staub als erwartet, fügte er hinzu.

Wissenschaftler sind hin und her gegangen, ob a Supernova hätte dazu beitragen können zu den Ursprüngen unseres Sonnensystems.

'Wir verstehen nicht, wie viel Staub von den Sternen kommt, wie viel von Supernovae [oder] wie viel sich in der Nähe des interstellaren Mediums bildet', sagte Geoffrey Clayton, Professor für Physik und Astronomie an der Louisiana State University, der nicht an der neuen Studie beteiligt war Studie, sagte guesswhozoo.com. 'Das ist ein sehr heißes Thema.'



Diese aktuelle Studie, fügte Clayton hinzu, zeigt, wie man Material aus dem Weltraum im Labor genau analysieren kann.

Durch die Untersuchung des Staubs aus der Nähe konnte das Forscherteam den Magnesiumgehalt in diesen präsolaren Staubkörnern oder Körnern, die vor der Existenz der Sonne entstanden, messen. Die Ergebnisse zeigten, dass ein Bruchteil des Staubs nicht von Roten Riesensternen gebildet worden sein kann und daher stattdessen von Supernova-Explosionen stammen muss.

'Die Technologie ermöglicht es uns, immer mehr Details zu erhalten und kleinere Körner zu untersuchen', sagte Angela Speck, Professorin für Physik und Astronomie an der University of Missouri, die nicht an der neuen Studie beteiligt war, gegenüber guesswhozoo.com.

Laut Speck bestärkt diese Studie die Vorstellung, dass Wir sind alle aus Sternenstaub , oder besser gesagt, unsere Atome stammen alle aus Materialien in Sternen. Es gab eine frühere Idee, fügte sie hinzu, dass all dieser Sternenstaub von Supernova stammte. Diese Idee erwies sich jedoch später als falsch.

Ein Rückblick aus dem Jahr 2004 Papier in der Zeitschrift Annual Reviews of Astronomy and Astrophysics vorgeschlagen, dass 90% der präsolaren Körner von Sternen geringerer Masse stammen, die sich nicht in Supernova-Sterne verwandeln.

'Was uns [das jüngste] Papier sagt, ist, dass das nicht wahr ist, aber dass explodierende Sterne möglicherweise mehr planetenbildende Elemente produzieren, als wir erwartet hatten', fügte Speck hinzu.

Die Studie gibt Wissenschaftlern auch weitere Hinweise auf die Ursprünge unseres Sonnensystems.

Das Material, aus dem das Sonnensystem besteht, außer für Wasserstoff und Helium Sie muss von Stars kommen, sagte Speck. 'Die Kenntnis der Details – genau was von wo und welcher Art von Sternen beigetragen wurde – kann uns helfen, die Entwicklung des Universums zu verstehen', fügte sie hinzu.

Diese neuen Daten können auch zukünftige Forschungen unterstützen. Laut Leitner kann der höher als erwartete Anteil an Supernova-Staub Wissenschaftlern helfen, die Zusammensetzung der schweren Elemente des Sonnensystems in anderen Studien zu interpretieren.

Die Studie wurde heute (10. Juni) in . veröffentlicht Natur .

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