Erfahren Sie mehr über Supernovae aus Sternenstaub

Die meisten der verschiedenen Elemente im Universum stammen aus Supernovae. Wir bestehen buchstäblich aus dem Staub dieser längst verstorbenen Sterne und anderer astrophysikalischer Prozesse. Aber die Details, wie das alles passiert, sind etwas, an dem Astronomen arbeiten, um es zu verstehen.

Wie bestimmen die verschiedenen von Supernovae erzeugten Isotope die Entwicklung von Planetensystemen? Welche der verschiedenen Arten von Supernovae spielt die größte Rolle bei der Entstehung der Elementarhäufigkeit, die wir heute beobachten? Eine Möglichkeit für Astronomen, diese Fragen zu untersuchen, besteht darin, präsolare Körner zu untersuchen.

Dabei handelt es sich um Staubkörner, die lange vor der Entstehung der Sonne entstanden sind. Einige von ihnen wurden aus antiken Systemen herausgeschleudert, als ein Stern seinen Kernofen entzündete und sein System vom Staub befreite. Andere entstanden aus den Überresten von Supernovae und Sternkollisionen. Unabhängig von der Herkunft hat jedes präsolare Korn einen einzigartigen Isotopen-Fingerabdruck, der uns seine Geschichte erzählt.

Jahrzehntelang konnten wir nur in Meteoriten gefundene präsolare Körner untersuchen, aber Missionen wie Stardust haben Partikel von Kometen eingefangen, was uns eine reichhaltigere Forschungsquelle verschafft. Beobachtungen von Radioteleskopen wie ALMA ermöglichen es Astronomen, die Isotopenverhältnisse dieser Körner an ihrem Ursprungsort zu untersuchen. Wir können jetzt präsolare Körner im Labor und im Weltraum untersuchen.

Eine neue Studie wurde zum Thema veröffentlicht arXiv Der Preprint-Server vergleicht die beiden und konzentriert sich dabei auf die Rolle von Supernovae.

Sie fanden heraus, dass das physische Sammeln der präsolaren Körner für das Verständnis ihrer Herkunft von entscheidender Bedeutung sein wird. Beispielsweise ist bekannt, dass Supernovae vom Typ II, auch Kernkollaps-Supernovae genannt, Titan-44 produzieren, ein instabiles Isotop. Durch Zersetzungsprozesse kann es zu überschüssigem Kalzium 44 in den präsolaren Körnern kommen.

Aber auch die von jungen Sternsystemen abgeworfenen Körner enthalten überschüssiges Kalzium 44. Im ersten Fall bilden sich die Körner mit Titan, das dann in Kalzium zerfällt, im zweiten Fall bilden sich die Körner direkt mit Kalzium. Wir können die beiden nicht einfach anhand der Isotopenverhältnisse unterscheiden. Vielmehr müssen wir die spezifische Verteilung von Calcium 44 im Getreide untersuchen.

Das Team fand heraus, dass sie mithilfe der nanoskaligen Sekundärionen-Massenspektrometrie (NanoSIMS) die Herkunft der in Meteoriten gefundenen Körner unterscheiden konnten. Ähnliche Komplexitäten sind bei Isotopen von Silizium und Chrom zu beobachten.

Insgesamt beweist die Studie, dass wir noch viel mehr Studien benötigen, um die Herkunft der von uns gesammelten präsolaren Körner zu bestimmen. Aber wenn wir die Körner, die wir hier auf der Erde sammeln, besser verstehen, sollten sie uns helfen, besser zu verstehen, wie Elemente in den Kernöfen großer Sterne geschmiedet werden.