Το Σύμπαν ξεχειλίζει από κοσμική σκόνη. Οι πλανήτες σχηματίζονται σε στροβιλισμένα σύννεφα σκόνης γύρω από ένα νεαρό αστέρι. Οι λωρίδες σκόνης κρύβουν πιο μακρινά αστέρια στον Γαλαξία πάνω μας. Και μοριακό υδρογόνο σχηματίζεται στους κόκκους σκόνης στο διαστρικό διάστημα.
Ακόμη και η αιθάλη από ένα κερί μοιάζει πολύ με την κοσμική σκόνη άνθρακα. Και οι δύο αποτελούνται από κόκκους πυριτικού και άμορφου άνθρακα, αν και οι κόκκοι μεγέθους στην αιθάλη είναι 10 ή περισσότερες φορές μεγαλύτεροι από τα τυπικά μεγέθη κόκκων στο διάστημα.
Αλλά από πού προέρχεται η κοσμική σκόνη;
Μια ομάδα αστρονόμων μπόρεσε να παρακολουθήσει την κοσμική σκόνη που δημιουργήθηκε μετά από μια έκρηξη σουπερνόβα. Η νέα έρευνα όχι μόνο δείχνει ότι οι κόκκοι σκόνης σχηματίζονται σε αυτές τις τεράστιες εκρήξεις, αλλά μπορούν επίσης να επιβιώσουν από τα επακόλουθα κύματα.
Τα αστέρια αντλούν αρχικά την ενέργειά τους συντήκοντας το υδρογόνο στο ήλιο βαθιά μέσα στους πυρήνες τους. Αλλά τελικά ένα αστέρι θα εξαντληθεί από καύσιμα. Μετά από μια ελαφρώς βρώμικη φυσική, ο συσσωρευμένος πυρήνας του αστεριού θα αρχίσει να συντήκει το ήλιο σε άνθρακα, ενώ ένα κέλυφος πάνω από τον πυρήνα συνεχίζει να συγχωνεύει το υδρογόνο στο ήλιο.
Το μοτίβο συνεχίζεται για αστέρια μεσαίας έως υψηλής μάζας, δημιουργώντας στρώματα διαφορετικής πυρηνικής καύσης γύρω από τον πυρήνα του αστεριού. Έτσι, ο κύκλος της γέννησης και του θανάτου των αστεριών παράγει σταθερά και διασκορπίζει πιο βαριά στοιχεία σε όλη την κοσμική ιστορία, παρέχοντας τις απαραίτητες ουσίες για την κοσμική σκόνη.
«Το πρόβλημα ήταν ότι, παρόλο που οι κόκκοι σκόνης που αποτελούνται από βαριά στοιχεία θα σχηματίζονταν σε σουπερνόβα, η έκρηξη του σουπερνόβα είναι τόσο βίαια που οι κόκκοι σκόνης μπορεί να μην επιβιώσουν», δήλωσε ο συντάκτης Jens Hjorth, επικεφαλής του Dark Cosmology Center στο Niels Bohr Ινστιτούτο σε δελτίο τύπου. «Όμως υπάρχουν κοσμικοί κόκκοι σημαντικού μεγέθους, οπότε το μυστήριο ήταν ο τρόπος με τον οποίο σχηματίζονται και επέζησαν από τα επόμενα κύματα σοκ».
Η ομάδα με επικεφαλής την Christa Gall χρησιμοποίησε το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του ESO στο Παρατηρητήριο Paranal στη βόρεια Χιλή για να παρατηρήσει ένα σουπερνόβα, το οποίο ονομάστηκε SN2010jl, εννέα φορές τους μήνες μετά την έκρηξη και για δέκατη φορά 2,5 χρόνια μετά την έκρηξη. Παρατήρησαν το σουπερνόβα τόσο σε ορατά όσο και σε κοντινά υπέρυθρα μήκη κύματος.
Το SN2010jl ήταν 10 φορές πιο φωτεινό από το μέσο σουπερνόβα, κάνοντας το αστέρι που εκρήγνυται 40 φορές τη μάζα του Ήλιου.
«Συνδυάζοντας τα δεδομένα από τα εννέα πρώτα σύνολα παρατηρήσεων, καταφέραμε να κάνουμε τις πρώτες άμεσες μετρήσεις για το πώς η σκόνη γύρω από μια σουπερνόβα απορροφά τα διαφορετικά χρώματα του φωτός», δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας Christa Gall από το Πανεπιστήμιο του Ώρχους. "Αυτό μας επέτρεψε να μάθουμε περισσότερα για τη σκόνη από ό, τι ήταν δυνατό πριν."
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ο σχηματισμός σκόνης ξεκινά αμέσως μετά την έκρηξη και συνεχίζεται για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Η σκόνη αρχικά σχηματίζεται σε υλικό που το αστέρι εκδιώχθηκε στο διάστημα πριν ακόμη εκραγεί. Στη συνέχεια συμβαίνει ένα δεύτερο κύμα σχηματισμού σκόνης, το οποίο περιλαμβάνει εκτοξευμένο υλικό από το σουπερνόβα. Εδώ οι κόκκοι σκόνης είναι τεράστιοι - το ένα χιλιοστό του χιλιοστού σε διάμετρο - καθιστώντας τους ανθεκτικούς σε οποιοδήποτε από τα ακόλουθα κύματα.
«Όταν το αστέρι εκραγεί, το κρουστικό κύμα χτυπά το πυκνό νέφος αερίου σαν έναν τοίχο από τούβλα. Είναι όλα σε μορφή αερίου και απίστευτα ζεστό, αλλά όταν η έκρηξη χτυπήσει στον «τοίχο», το αέριο συμπιέζεται και ψύχεται περίπου στους 2.000 βαθμούς », δήλωσε ο Gall. «Σε αυτή τη θερμοκρασία και τα στοιχεία πυκνότητας μπορούν να πυρηνωθούν και να σχηματιστούν στερεά σωματίδια. Μετρήσαμε τους κόκκους σκόνης τόσο μεγάλο όσο περίπου ένα μικρό (ένα χιλιοστό του χιλιοστού), το οποίο είναι μεγάλο για κοσμικούς κόκκους σκόνης. Είναι τόσο μεγάλα που μπορούν να επιβιώσουν το επόμενο ταξίδι τους στον γαλαξία. "
Εάν η παραγωγή σκόνης στο SN2010jl συνεχίσει να ακολουθεί την παρατηρούμενη τάση, έως 25 χρόνια μετά την έκρηξη του σουπερνόβα, η συνολική μάζα σκόνης θα έχει το ήμισυ της μάζας του Ήλιου.
Τα αποτελέσματα έχουν δημοσιευτεί στο Nature και είναι διαθέσιμα για λήψη εδώ. Διατίθεται επίσης το δελτίο τύπου του Niels Bohr Institute και το δελτίο τύπου του ESO.
