悪い天文学| 白色矮星超新星に関連するヒュパティア隕石

1996年にエジプト西部で発見された非常に奇妙な隕石には、超新星からの破片の小さな破片が含まれている可能性があります。 もしそうなら、これは太陽と惑星が生まれる前に起こったその種の比較的近くの超新星の最初の証拠になるでしょう [link to paper]。

石はヒュパティアと呼ばれ、すぐに奇妙なボールであることがわかりました。 隕石でさえあるという考えは最初は異議を唱えられましたが、実験室での研究では、構造と元素組成が1種類の隕石と十分に類似しており、地球外起源のように見えることが示されました。

そのタイプの隕石は呼ばれます 炭素質コンドライト。 これらは一般に炭素含有量が高く、多くはコンドリュールを含んでいます。コンドリュールは、太陽、惑星、小惑星、および太陽系の他のすべてを形成するプロセスの初期に形成された、小さな、一般的に丸みを帯びた物質の粒子です。

CIグループと呼ばれる特定の種類の1つは、コンドリュールが非常に少ないか、まったくないため、Hypatiaはこの種類のようです。 この隕石のグループは非常に古く、太陽と惑星が原始太陽系星雲であるガスと塵の雲から合体する前に、非常に早く形成されたことを意味します。 実際、ヒュパティアにキセノンの同位体が豊富にあることは、原始太陽系星雲が崩壊し始めてから4000万年以内にキセノンが形成されたことを示しています。

30グラム(1オンス強)の非常に小さな断片しか見つからなかったため、ヒュパティアの検査は困難です。 それでも、研究によると、2種類のバルク材料が含まれています。 1つには酸素より重い元素が含まれていないようですが、もう1つには鉄やニッケルなどの測定可能な量の重い元素が含まれています。

これらの元素は確かに興味深いものです。それらは、星が爆発して超新星になるときに形成されます。 爆風は非常に強力であるため、放出された物質で熱核融合が起こり、重い元素が生成されます。

ただし、重要なのはこれらの元素の相対的な存在量です。 たとえば、鉄と比較してシリコンがどれだけあるかによって、材料の起源についてより具体的に知ることができます。 新しい研究で、科学者たちは、ヒュパティアのこれらの穀物は鉄と比較してシリコンとマンガンが非常に不足していることを発見しました、そしてそれは非常に奇妙です。

さまざまな種類の超新星の元素生成プロセスを見ると、科学者は、その寿命の終わりに巨大な星のコア崩壊から来る種類を除外することができました。 それは、Hypatiaに一致する適切な比率の要素を作成しません。

Ia型と呼ばれる別の種類の超新星は、非常に密度の高い白色矮星(星が赤色巨星に変わり、その外層を吹き飛ばしてコアを宇宙にさらした後に残った太陽のような星の圧縮されたコア)のときに発生します。バイナリコンパニオンスターからの物質を蓄積します。 白色矮星の極端な重力が融合を引き起こし、星がそれ自体を引き裂いて爆発するほどのエネルギーを生み出すほど、大量の物質が積み重なる可能性があります。 この種の超新星にはさまざまなサブクラスがあります。たとえば、白色矮星が他の星からのヘリウムの殻を蓄積し、それが融合すると、矮星内の炭素のはるかに活発な融合を引き起こします。

これはそれほど一般的な種類の超新星ではありません—これまでに見られた最初の銀河外超新星であるアンドロメダ銀河のSN 1885Aは、この種のものでした。* —しかし、それらは独特の元素の豊富さを生み出し、モデルは、これが非常に疑わしいほど十分にHypatiaのそれと一致することを示しています。

Hypatiaの高炭素含有量は同様の起源を持っている可能性があります。 白色矮星になる前は、星は最初は赤色巨星であり、これらには大量の炭素が含まれている可能性があり、それが宇宙に吹き飛ばされて、一般的に呼ばれる物質のすすけた粒子を形成します ほこり。 超新星はこの塵の雲の中で発生した可能性があり、これらは一緒に凝集しました。 最終的に、この物質は太陽系が形成された星雲への道を見つけました。 それはそれほど珍しいことではありません。 隕石に含まれる炭素の一部は、原始太陽系星雲を汚染した他の星からも発生したことを私たちは知っています。

しかし、これはまだすべてではありません—表現を許してください—石に設定されています。 ヒュパティアは小さく、標準的な方法で調べるのは簡単ではなく、引き出された結論のいくつかは標準的な考えに反しています。 たとえば、現在の考えでは、原始太陽系星雲のほとんどの物質はよく混合されていますが、Hypatia内のものはひどくよく混合されていません。 これは取引を妨げるものではありませんが、この新しい研究が(繰り返しになりますが、私を許してください)穀物に反することを示しています。

この考えが支持されれば、それは私たちの惑星が形成される前にいつか起こった近くの白色矮星超新星の最初の直接的な証拠になるでしょう。 それはおそらく、私たちの誕生星雲をシードした唯一の超新星、または星間物質の唯一の源ではありませんでしたが、これを特定できることは、私たちの太陽系を形成するために宇宙で何が起こったかについて非常に明らかになります。

念のために言っておきますが、あなたの周りにあるすべてのもの(あなたの中にあるすべての原子を含む)は、この原始太陽系星雲の物質から作られています。 カール・セーガンが言ったように、あなたは文字通りスターのものです。

そして、あなたは爆発したスターのものです。 超新星のもの。 それは驚くべき考えであり、明らかに真実であることによってさらに驚くべきものになりました。

* 私がこれまでに共同執筆した最初の論文は1885Aに関するものだったので、これを知っています。アドバイザーのロジャーシュバリエがその論文の大部分を担当している間、私はこれらの出来事について多くを読み、それらについてかなり学びました。当時の。

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