Vesolje preplavi kozmični prah. Planeti se tvorijo v vrtinčenih oblakih prahu okoli mlade zvezde; Prašni pragovi skrivajo bolj oddaljene zvezde v Mlečni poti nad nami; In molekularni vodik se tvori na prašnih zrnih v medzvezdnem prostoru.
Tudi saja iz sveče je zelo podobna kozmičnemu ogljikovemu prahu. Obe sestavljata silikatna in amorfna ogljikova zrna, čeprav so zrna v velikosti 10 ali večkrat večja od običajnih velikosti zrn v prostoru.
Toda od kod prihaja kozmični prah?
Skupina astronomov je lahko spremljala kozmični prah, ki je nastal po eksploziji supernove. Nova raziskava ne samo kaže, da se pri teh množičnih eksplozijah oblikujejo zrna prahu, ampak tudi, da lahko preživijo tudi poznejše udarne valove.
Zvezde sprva črpajo svojo energijo z vlivanjem vodika v helij globoko v svojih jedrih. Toda sčasoma bo zvezdi zmanjkalo goriva. Po rahlo zmedeni fiziki bo zvezdno pogodbeno jedro začelo spajati helij v ogljik, medtem ko lupina nad jedrom še naprej spaja vodik v helij.
Vzorec se nadaljuje za srednje do visoke mase, kar ustvarja plasti različnega jedrskega gorenja okoli zvezdinega jedra. Torej krog rojstva in smrti zvezd vztrajno ustvarja in razpršuje težje elemente skozi vesoljsko zgodovino, tako da zagotavlja snovi, potrebne za kozmični prah.
"Težava je bila v tem, da čeprav bi se prašna zrna, sestavljena iz težkih elementov, oblikovala v supernove, je eksplozija supernove tako silovita, da zrna prahu morda ne bodo preživela," je dejal soavtor Jens Hjorth, vodja centra za temno kozmologijo v Niels Bohru Inštitut v sporočilu za javnost. "A kozmična zrna velike velikosti obstajajo, zato je skrivnost, kako nastajajo in so preživeli poznejše udarne valove."
Skupina, ki jo je vodila Christa Gall, je uporabljala zelo velik teleskop ESO v observatoriju Paranal na severu Čila, da je devet mesecev po eksploziji devetkrat opazovala supernovo, ki so jo poimenovali SN2010jl, in desetič po 2,5-krat po eksploziji. Supernovo so opazili tako v vidni kot v bližini infrardeče valovne dolžine.
SN2010jl je bil 10-krat svetlejši od povprečne supernove, zaradi česar je eksplodirala zvezda 40-krat večja od mase Sonca.
"S kombinacijo podatkov iz devetih zgodnjih nizov opazovanj smo lahko izvedli prve neposredne meritve, kako prah okoli supernove absorbira različne barve svetlobe," je povedala vodilna avtorica Christa Gall z univerze Aarhus. "To nam je omogočilo, da izvemo več o prahu, kot je bilo mogoče prej."
Rezultati kažejo, da se tvorba prahu začne kmalu po eksploziji in nadaljuje v daljšem časovnem obdobju.
Prah se sprva oblikuje v materialu, ki ga je zvezda izgnala v vesolje, še preden je eksplodirala. Potem se pojavi drugi val nastajanja prahu, ki vključuje izmet snovi iz supernove. Tu so zrna prahu ogromna - premera tisoč tisočih milimetrov - zaradi česar so prožna za vse naslednje udarne valove.
"Ko zvezda eksplodira, udarna vala zadene gost plinski oblak kot opečna stena. Vse je v plinski obliki in neverjetno vroče, toda, ko izbruh zadene "stena", se plin stisne in ohladi na približno 2000 stopinj, "je dejal Gall. "Pri tej temperaturi in gostoti lahko elementi nihajo in tvorijo trdne delce. Izmerili smo zrna prahu, velika približno en mikron (tisočinko milimetra), kar je veliko za kozmična zrna prahu. Tako velike so, da lahko preživijo svoje potovanje v galaksijo. "
Če bo proizvodnja prahu v SN2010jl še naprej sledila opazovanemu trendu, bo čez 25 let po eksploziji supernove skupna masa prahu imela polovico mase Sonca.
Rezultati so bili objavljeni v reviji Nature in so na voljo za prenos tukaj. Na voljo sta tudi sporočilo za javnost Niels Bohr Institute in sporočilo ESO.
