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发现太阳系超新星尘埃,比之前认为的多!

科界 2019-12-15

来源:天文物理

马克斯普朗克化学尘埃研究所两名研究人员发现了证据,表明超新星尘埃比想象的要丰富。Jan Leitner和Peter Hoppe在他们发表在《自然天文学》上的研究中描述了使用新技术来检测超新星尘埃的颗粒以及发现。一段时间以来,科学家们已经知道恒星发出的尘埃会进入太阳系。其中一些尘埃来自超新星。在这项新的研究中,研究人员称他们已经发现了证据。

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证明更多的星际尘埃来自超新星,比之前认为的更多。研究人员认为,恒星尘埃减少的原因是超新星,因为研究人员缺乏适当检查尘埃颗粒的工具,Cameca NanoSIMS 50离子探针的开发使科学家能够更详细地测量这种尘埃。测量过程还包括使用离子质谱仪,能够测量高空间分辨率的同位素。通过使用这项新技术,研究人员确定了有多少尘埃来自普通恒星的喷发,又有多少来自超新星。

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上图这张照片显示了超新星1987A残骸,在不同波长的光线下可以看到,阿尔玛数据(红色部分)显示了残骸中心新形成的尘埃。哈勃(绿色)和钱德拉(蓝色)的数据显示了膨胀的冲击波。

来自超新星的比例比预期要高,表明更多到达地球的星尘来自超新星。这表明,宇宙中更多的星尘起源于超新星,而不是我们所认为的那样。

研究人员研究的尘埃是从非洲西北部发现的球粒陨石样本中提取。通过对新技术的深入研究,研究人员可以测量出它们所含镁的含量,同时还指出,镁含量早于我们的太阳,太阳系中大部分物质都是由恒星喷出的物质形成;因此,对“星尘”有更好的理解,就能更好地理解我们是如何走到今天这一步。

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在太阳及其行星系统形成之前,太阳系原始物质就含有少量难熔尘埃颗粒。这些“前太阳系”颗粒凝聚在演化的恒星、新星和超新星喷出物中。它们的异常同位素组成不能用太阳系内的化学或物理过程来解释;相反代表了恒星双亲的核合成特征。在这些“真正的星尘”中,硅酸盐是单粒分析中最丰富的一种粉尘,其典型尺寸约为150纳米。与从陨石中化学分离出来的晶前碳化硅、氧化铝或石墨不同,晶前硅酸盐必须就地识别,因为它们会被萃取剂破坏。

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仪器限制几乎把以前所有的镁同位素测量都限制在太阳系前的氧化铝上,而铝衰变产生的放射成因,排除了对其初始镁同位素的明确结论。新技术进步使镁同位素的原位研究以前所未有的空间分辨率(200纳米大小的前太阳系硅酸盐中,超新星的尘埃比例明显高于先前的推测。

超新星 太阳系 太阳系的形成与演化

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