Wybuchy supernowych typu Ia to jedne z najbardziej energetycznych zjawisk we Wszechświecie. Dochodzi do nich, gdy gęsty biały karzeł pochłania inną gwiazdę. Naukowcy są zdania, że mogą występować w każdym typie galaktyk. Teraz okazuje się, że pozostałości po tych wybuchach mogą znajdować się nawet na Ziemi.
Hipoteza ta pojawiła się po dokładnym badaniu kamieni znalezionych w 1996 roku w Egipcie. Fragmenty uznano za pozostałości planetoidy nazwanej Hypatia, od imienia filozofki Hypatii z Aleksandrii, żyjącej na przełomie IV i V wieku naszej ery. Naukowcy uznali, że znaki szczególne skał, takie jak skład chemiczny i struktura, sugerują, że mogły powstać z pyłu i gazu, które w przeszłości otaczały supernową typu Ia.
Chmura pyłu i gazu
Badacze uznali, że przez miliardy lat ta mieszanina zamieniła się w jedno ciało stałe - planetoidę, która swoim wiekiem może dorównywać początkom Układu Słonecznego.
- Można powiedzieć, że przyłapaliśmy supernową typu Ia na gorącym uczynku, ponieważ atomy gazu z eksplozji zostały złapane w otaczającą chmurę pyłu, która ostatecznie uformowała ciało macierzyste Hypatii - mówił geochemik Jan Kramers z Uniwersytetu w Johannesburgu w Republice Południowej Afryki.
Specyficzna mieszanka pierwiastków
Używając szczegółowych technik analizy chemicznej, zespół przyjrzał się próbkom planetoidy. Potem pozostało jedynie wskazanie, gdzie i w jaki sposób skała się uformowała.
Zwrócono uwagę na niezwykle niskie poziomy krzemu, chromu i manganu, co sugerowało, że skała nie powstała wewnątrz Układu Słonecznego. Naukowcy zauważyli również wysokie poziomy w przypadku żelaza, siarki, fosforu, miedzi i wanadu, co wykluczyło, że obiekt uformował się w naszym niedalekim sąsiedztwie.
Połączenie wszystkich danych dotyczących pierwiastków utwierdziło ich w przekonaniu, że Hypatia nie mogła powstać w naszym ramieniu Drogi Mlecznej. Co więcej, dalsze analizy ujawniły, że skała mogła uformować się z gwiazdy typu czerwony olbrzym.
Naukowcy byli również w stanie wykazać, że skład chemiczny Hypatii nie odpowiada niczemu, czego można byłoby oczekiwać po pozostałościach supernowej typu II - ma zbyt dużo żelaza w stosunku do krzemu i wapnia.
W ten sposób - drogą dedukcji - naukowcy uznali, że są to resztki po supernowej typu Ia.
- Jeśli ta hipoteza jest słuszna, kamień z Hypatii jest pierwszym namacalnym dowodem na Ziemi na istnienie wybuchu supernowej typu Ia - mówi Kramers. - Być może równie ważne jest to, że pokazuje on, iż pojedyncza anomalna "paczka" pyłu z kosmosu mogła faktycznie zostać włączona do mgławicy słonecznej, z której powstał nasz Układ Słoneczny, bez całkowitego wymieszania się z nią - dodał.
Z tego co wiemy o supernowych typu Ia, powinny one wytwarzać bardzo nietypowe wzory koncentracji pierwiastków, tak jak w przypadku kawałka Hypatii. Wszechstronne przeszukanie danych o gwiazdach i modelowaniu, nie wykazało lepszego wyjaśnienia dla powstania tej skały.
Chcą badać je dalej
Spośród 15 pierwiastków analizowanych w kamieniu, kilka odpowiada tym, których można spodziewać się po obiekcie powstałym po wybuchu gęstej gwiazdy, takiej jak biały karzeł.
Okazuje się jednak, że nie wszystkie pierwiastki składowe pasują do modeli supernowych typu Ia. Naukowcy wskazali, że są to aluminium, fosfor, chlor, potas, miedź i cynk. Wyjaśnili jednak, że może to świadczyć o bogatszej historii supernowej.
- Ponieważ gwiazda typu biały karzeł powstaje z umierającego czerwonego olbrzyma, Hypatia mogła odziedziczyć proporcje tych sześciu pierwiastków po gwieździe typu czerwony olbrzym. Zjawisko to zostało zaobserwowane u białych karłów w innych badaniach - dodał Kramers.
Naukowcy są pewni, że potrzeba większej liczby badań i danych, aby rozstrzygnąć tę kwestię naukowo. Wiadome jest jednak, że tajemnicza skała przebyła do nas bardzo długą drogę.
Źródło: sciencealert.com
Źródło zdjęcia głównego: University of Johannesburg