Avaleht Foorum Ajakiri «Vaatleja» Tähistaevas Maailm Õpik Astronoomia Facebookis Astronoomia Twitteris
None

Plahvatavate tähtede keemia

Villu Orav | 31.01.2012

Loodud mudelid on juba ennustanud väävli molekulide teket plahvatavate tähtede ehk supernoovade poolt välja paisatud materjalis. Nüüd on Saksamaa, Jaapani ja Ameerika Ühendriikide teadlased saanud tõendeid, mis koos meteoriitidest pärit tähetolmu isotoop analüüsiga, toetavad seda teooriat. Mainz’is asuva Max Planck’i Keemia Instituudi teadlaste rühm eesotsas Peter Hoppe‘iga eraldasid Murchison’i meteoriidist, mis leiti Maalt juba 1969, tuhandeid 0.1 kuni 1 mikromeetrisuuruseid ränikarbiidist tähetolmu terasid. Tähetolmu terad pärinevad supernoovast ja on vanemad kui meie päikesesüsteem. Seejärel määrasid teadlased väga tundliku spektromeetrigaNanoSIMS’iga, proovide isotoobilise jaotuse. Selle tehnika puhul tulistatakse tähetolmu terakest ioonkiirega, mis vabastab pinnast aatomid. Seejärel eraldab spektromeeter need massi järgi ning mõõdab isotoopide sisalduse. Keemilise elemendi isotoopidel on samapalju prootoneid, aga erinev arv neutroneid. Viiest ränikarbiidi proovist leidsid astrofüüsikud ebatavalise isotoobilise jaotuse: nad leidsid proovist suure koguse rasket räni isotoopi ja madala koguse rasket väävli isotoopi, tulemus mis ei sobi ühegi praeguse mudeliga, mis kirjeldab isotoopide jaotust tähtedes. Samaaegselt suutsid nad tabada radioaktiivse titaanilagunemise jääke, mis saavad tekkida vaid supernoova kõige sisemates kihtides. See tõestab, et tähetolm tuleneb tõepoolest supernoovast.

Supernoovadest väljapaisatud materjalide keemilise mudeli tõestus.

Tähetolm supernoovast.

Tähetolm supernoovast. Pilt: Peter Hoppe, Max Planck'i Keemia Instituut.

“Tähetolmu osakesed, mille me leidsime, on ülimalt haruldased. Nad kujutavad endast umbes 100 miljondikku kogu meteoriidi materjalist. See et meie oleme need leidnud on puhas kokkusattumus – eriti kuna me otsisime ränikarbiidiga tähetolmu terasid, millel oleks isotoobiliselt kerge räni,” ütles Peter Hoppe. “Isotoobiliselt raske räni ja kerge väävli saab usutavalt ära seletada vaid siis, kui ränisulfiidi molekulid tekkisid supernoova poolt väljapaisatava aine kõige sisemistes kihtides.” Seejärel, sulfiidi molekulid kapseldati kondenseeruva ränikarbiidi kristallidesse. Need kristallid jõudsid Päikeseuduni 4.6 miljardit aastat tagasi ning kaasati edaspidi planetaarkehade tekkesse. Lõpuks jõudsid nad Maale meteoriitides, mis on asteroidide tükid. Süsinikmonooksiid ja ränimonooksiid olid juba tabatud supernoova plahvatusest väljapaisatud materjali infrapunases spektris. Kuigi mudelid ennustasid väävli molekulide teket, ei ole seda olnud veel võimalik tõestada. Ränikarbiidist tähetolmu mõõtmine annab tuge ennustustele, et ränisulfiidi molekulid tõusevad esile paar kuud pärast plahvatust kõrgetel temperatuuridel üle mitme tuhande kraadi Celsiust supernoovast väljapaisatud materjali kõige sisemistes kihtides. Meteoriit, mida uuriti, sai nime Austraalia linna Murchison’i järgi, kust see 1969 aastal leiti. Astronoomidele on see ammendamatu päevik päikesesüsteemi tekke kohta, kuna see on püsinud peaaegu muutumatuna selle tekkest saadik. Lisaks tähetolmu lisandile supernoovas väljapaisatud materjalist, kandis Murchison Maale ka tolmu, mis on tekkinud punaste hiidude tuules. Läbi edasiste analüüside, loodavad teadlased uurida rohkem nende esivanem tähtede kohta.

Märksõnad: ,