锁定在陨石中的星尘颗粒掌握着恒星爆炸死亡的秘密

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超新星残骸仙后座A的图像，结合了美国国家航空航天局的钱德拉、詹姆斯·韦伯、哈勃和斯皮策太空望远镜的数据。（图片来源：X射线：NASA/CXC/SAO；光学：NASA/ESA/STScI；红外：NASA/ESA/CSA/STScI/Milisavljevic等人，NASA/JPL/CalTech；图像处理：NASA/CXC/SAO/J.Schmidt和K.Arcand）

（）据美国太空网（Robert Lea）：科学家们发现了一种罕见的星尘粒子，它来自一颗遥远恒星的超新星爆炸死亡。这个斑点似乎被锁定在一颗古老的陨石内。

这粒尘埃虽然很小，但有助于讲述一个跨越宇宙138亿年历史的恒星生命、死亡和重生的故事。它还可以让科学家们解开最近发现的一种恒星的秘密，这种恒星死于一次独特的超新星爆炸。

研究团队负责人、月球和行星科学研究所科学家在一份声明中表示：“这些粒子就像天体时间胶囊，提供了母恒星生命的快照。”。

一个关于死亡和重生的精彩故事

大多数陨石就像时间胶囊，告诉科学家大约46亿年前太阳系中存在什么物质，当时太阳只是一颗被称为“原行星盘”的气体和尘埃盘包围的婴儿恒星

这种气体和尘埃的过密斑块会在自身引力的作用下坍塌，并继续积累物质，最终导致像地球这样的行星和我们今天所知的太阳系的形成。行星诞生时留下的物质会被整合到小行星和彗星中。

早期的太阳系是一个充满暴力和混乱的地方。小行星和彗星会撞击地球和其他行星，甚至相互撞击。这场早期宇宙毁灭德比产生的碎片也会像雨点一样落在我们的星球上；这种情况在今天仍然存在，提供了早期太阳系的宇宙“化石记录”。

然而，古代陨石中封存的物质一直有可能讲述一个更古老的故事，一个不是创造而是毁灭的故事。



当行星和其他物体开始形成时，早期太阳系的插图。（图片来源：美国国家航空航天局）

当太阳之前存在的恒星在大质量超新星爆炸中死亡时，这些恒星体在其一生中锻造的物质会遍布整个宇宙。

其中一些物质不可避免地进入了下一代恒星以及它们周围的原行星盘。然而，将这种传世材料与其他类型的宇宙材料区分开来是一项挑战。尼维尔和团队试图通过寻找熟悉化学元素的不常见版本或“同位素”来做到这一点。

尼维尔解释道：“我们太阳系中产生的物质具有可预测的同位素比例，同位素是具有不同中子数的元素的变体。”。“我们分析的粒子的镁同位素比例与太阳系中的任何物质都不同。”



三维“原子图”显示了在陨石样本中检测到的两种镁同位素。（图片来源：科廷大学地球科学原子探测器设施David Saxey博士。）

这项分析的极端结果令团队大吃一惊。

尼维尔说：“结果简直出乎意料。”。“从之前对太阳前颗粒的研究来看，最极端的镁同位素比例约为1200。我们研究中的颗粒值为3025，这是有史以来发现的最高值。"

他认为，这种异常高的同位素比率表明，将这种颗粒螺旋送入有朝一日将成为太阳系宿主的太空区域的恒星在最近发现的一次事件中死亡：一颗燃烧氢气的超新星。

当外层有剩余氢的大质量恒星（在其核心的氢供应耗尽后）爆炸时，就会发生烧氢超新星。这导致了剩余氢气的快速燃烧。

团队成员、科廷大学科学家David Saxey说：“原子探测器为我们提供了以前研究中无法获得的全部细节。”。“氢燃烧超新星是一种最近才被发现的恒星，大约在我们分析微小尘埃粒子的同时。

“在这项研究中使用原子探针，提供了一个新的细节水平，帮助我们了解这些恒星是如何形成的。”

团队成员、科廷大学地球与行星科学学院研究员菲尔·布兰德表示，这些发现表明，陨石中的稀有粒子可以让科学家深入了解发生在太阳系极限之外的事件。

他总结道：“能够将实验室中的原子尺度测量结果与最近发现的一种恒星联系起来，真是太神奇了。”。

该团队的研究于周三（3月27日）发表在《天体物理杂志》上。