Visata perpildyta kosminių dulkių. Planetos susidaro besisukančiuose dulkių debesyse aplink jauną žvaigždę; Dulkių juostos slepia tolimesnes žvaigždes Paukščių Take virš mūsų; Dulkių grūduose tarpžvaigždinėje erdvėje susidaro molekulinis vandenilis.
Net suodžiai iš žvakės yra labai panašūs į kosmines anglies dulkes. Abu jie susideda iš silikatinių ir amorfinių anglies grūdų, nors grūdeliai suodžiuose yra 10 ar daugiau kartų didesni už įprastus grūdų dydžius erdvėje.
Bet iš kur atsiranda kosminės dulkės?
Grupė astronomų sugebėjo sekti kosmines dulkes, susidarančias po supernovos sprogimo. Nauji tyrimai ne tik rodo, kad šiuose didžiuliuose sprogimuose susidaro dulkių grūdai, bet ir jie gali išgyventi po vėlesnių smūgių.
Žvaigždės iš pradžių semiasi savo energijos, sulydydamos vandenilį į helį giliai savo šerdyje. Bet galiausiai žvaigždei pritrūks degalų. Po šiek tiek nepatogios fizikos žvaigždės sudaryta šerdis pradės lydyti helį į anglį, o apvalkalas virš šerdies ir toliau lydys vandenilį į helį.
Vidutinės ar didelės masės žvaigždžių modeliai tęsiasi, aplink žvaigždės šerdį susidaro skirtingo branduolio deginimo sluoksniai. Taigi žvaigždžių gimimo ir mirties ciklas stabiliai pagamino ir išsklaidė daugiau sunkiųjų elementų per visą kosminę istoriją, suteikdamas medžiagas, reikalingas kosminėms dulkėms.
„Problema buvo ta, kad nors supernovoje susidarytų dulkių grūdai, sudaryti iš sunkiųjų elementų, supernovos sprogimas yra toks žiaurus, kad dulkių grūdai gali neišlikti“, - teigė bendraautoris Jensas Hjorthas, „Niels Bohr“ Tamsiojo kosmologijos centro vadovas. Institutas pranešime spaudai. „Tačiau reikšmingo dydžio kosminiai grūdai egzistuoja, todėl paslaptis buvo ta, kaip jie susiformavo ir išgyveno po vėlesnių sukrėtimų“.
Christa Gall vadovaujama komanda pasinaudojo ESO labai dideliu teleskopu Paranal observatorijoje šiaurinėje Čilėje devynis kartus per mėnesius po sprogimo ir dešimtą dešimtmetį po sprogimo stebėdama supernovą, pramintą SN2010jl. Jie stebėjo supernovą tiek matomų, tiek artimųjų infraraudonųjų spindulių bangų ilgiuose.
SN2010jl buvo 10 kartų ryškesnė nei vidutinė supernova, todėl sprogstančioji žvaigždė buvo 40 kartų didesnė už Saulės masę.
„Sujungę duomenis iš devynių ankstyvųjų stebėjimų rinkinių, mes sugebėjome atlikti pirmuosius tiesioginius matavimus, kaip dulkės aplink supernovą sugeria skirtingas šviesos spalvas“, - sakė pagrindinis autorius Christa Gall iš Orhuso universiteto. „Tai leido mums sužinoti daugiau apie dulkes, nei buvo įmanoma anksčiau“.
Rezultatai rodo, kad dulkių susidarymas prasideda netrukus po sprogimo ir tęsiasi ilgą laiką.
Iš pradžių dulkės susidaro iš medžiagos, kurią žvaigždė išstūmė į kosmosą dar prieš jai sprogstant. Tada įvyksta antroji dulkių susidarymo banga, apimanti iš supernovos išstumtą medžiagą. Dulkių grūdeliai yra milžiniški - tūkstantosios milimetro skersmens - todėl jie yra atsparūs bet kokiems vėlesniems smūgiams.
Kai žvaigždė sprogo, smūgio banga trenkia į tankų dujų debesį kaip plytų siena. Viskas yra dujų pavidalo ir neįtikėtinai karšta, tačiau, kai išsiveržimas atsitrenkia į „sieną“, dujos suspaudžiamos ir atvėsta iki maždaug 2000 laipsnių “, - sakė Gall. „Esant tokiai temperatūrai ir tankiui, elementai gali susikaupti ir sudaryti kietas daleles. Mes išmatuojome maždaug vieno mikrono (tūkstantosios milimetro dalies) dulkių grūdus, kurie yra dideli kosminių dulkių grūdams. Jie yra tokie dideli, kad gali išgyventi tolimesnę kelionę į galaktiką. “
Jei SN2010jl dulkių gamyba tęsis stebima tendencija, praėjus 25 metams po supernovos sprogimo, bendra dulkių masė sudarys pusę Saulės masės.
Rezultatai buvo paskelbti „Nature“ ir juos galima atsisiųsti čia. Taip pat yra Niels Bohr instituto pranešimas spaudai ir ESO pranešimas spaudai.
