Svemir je prepun kozmičke prašine. Planeti se formiraju u vrtložnim oblacima prašine oko mlade zvijezde; Prašina skriva daleke zvijezde u Mliječnom putu iznad nas; A molekulski vodik formira se na zrncima prašine u međuzvjezdanom prostoru.
Čak je i čađa sa svijeće vrlo slična kozmičkoj ugljičnoj prašini. Oba se sastoje od silikatnih i amorfnih ugljikovih zrnaca, iako su zrna veličine čađe 10 ili više puta veća od tipičnih veličina zrna u prostoru.
Ali odakle dolazi kozmička prašina?
Skupina astronoma uspjela je pratiti kozmičku prašinu stvorenu nakon eksplozije supernove. Novo istraživanje ne samo da pokazuje da se zrnca prašine formiraju u ovim ogromnim eksplozijama, već da mogu preživjeti i sljedeće udarne valove.
Zvijezde u početku crpe svoju energiju topljenjem vodika u helij duboko u svojim jezgrama. Ali na kraju će zvijezdi ponestati goriva. Nakon malo zbrkane fizike, zvjezdana ugovorena jezgra počet će topiti helij u ugljik, dok ljuska iznad jezgre nastavlja topiti vodik u helij.
Uzorak se nastavlja zvijezdama srednje do velike mase, stvarajući slojeve različitog nuklearnog gorenja oko jezgre zvijezde. Dakle, ciklus rođenja i smrti zvijezda neprestano je proizvodio i raspršivao sve teže elemente kroz kozmičku povijest, osiguravajući tvari potrebne za kozmičku prašinu.
"Problem je bio u tome što bi se, iako bi se zrnca prašine sastavljena od teških elemenata formirala u supernovama, eksplozija supernove bila toliko snažna da zrnca prašine možda neće preživjeti", rekao je koautor Jens Hjorth, voditelj Centra za tamnu kozmologiju u Niels Bohru Institut u priopćenju za javnost. "Ali, kozmička zrna značajne veličine postoje, pa je misterija bila kako su formirana i preživjeli sljedeće udarne valove."
Tim na čelu s Christa Gall koristio je ESO-ov vrlo veliki teleskop u opservatoriju Paranal na sjeveru Čilea za promatranje supernove, nazvane SN2010jl, devet puta u mjesecima nakon eksplozije, i deseti put 2,5 godine nakon eksplozije. Promatrali su supernovu i u vidljivoj i u blizini infracrvene valne duljine.
SN2010jl je bio 10 puta svjetliji od prosječne supernove, čineći eksplodirajuću zvijezdu 40 puta veću od mase Sunca.
"Kombinacijom podataka iz devet ranih skupova opažanja uspjeli smo napraviti prva izravna mjerenja kako prašina oko supernove apsorbira različite boje svjetlosti", rekla je glavna autorica Christa Gall sa sveučilišta Aarhus. "To nam je omogućilo da saznamo više o prašini nego što je to bilo moguće prije."
Rezultati pokazuju da formiranje prašine počinje ubrzo nakon eksplozije i nastavlja se kroz dugo vremena.
Prašina se u početku formira u materijalu koji je zvijezda izbacila u svemir i prije nego što je eksplodirala. Tada dolazi do drugog vala stvaranja prašine, koji uključuje izbačeni materijal iz supernove. Ovdje su zrnca prašine ogromna - tisuću milimetara u promjeru - čineći ih otpornima na sljedeće udarne valove.
"Kad zvijezda eksplodira, udarni val pogodi gusti oblak plina poput zidova od opeke. Sve je u obliku plina i nevjerojatno je vruće, ali kada erupcija udari o "zid", plin se komprimira i hladi na oko 2000 stupnjeva ", rekao je Gall. "Pri ovoj temperaturi i gustoći elementi se mogu nuklizirati i stvarati čvrste čestice. Izmjerili smo zrno prašine veličine oko jednog mikrona (tisuću milimetra), što je veliko za zrnce kosmičke prašine. Toliko su veliki da mogu preživjeti svoje putovanje dalje u galaksiju. "
Ako proizvodnja prašine u SN2010jl nastavi slijediti uočeni trend, za 25 godina nakon eksplozije supernove ukupna masa prašine imat će polovinu mase Sunca.
Rezultati su objavljeni u časopisu Nature i dostupni su za preuzimanje ovdje. Priopćenje Niels Bohr Instituta i izjave ESO-a također su dostupni.
