Наше молодое Солнце, возможно, пережило взрыв сверхновой

Метеориты могут служить капсулами времени, сохраняющими молекулы с момента зарождения Солнечной системы. Определенные отпечатки, обнаруженные в этих древних космических камнях, позволяют предположить, что рядом с нашим зарождающимся Солнцем взорвалась сверхновая. Если это так, то как она выжила? Исследователи придумали объяснение.

Остатки формирования Солнечной системы

Одним из фундаментальных вопросов, связанных с нашим существованием, является вопрос о происхождении Земли и ее среды, благоприятной для жизни. Этот вопрос также связан с поиском жизни на других планетах и с вопросом о том, является ли наше присутствие исключительным во Вселенной.

Эти вопросы глубоко связаны с процессом формирования звезды-хозяина. К сожалению, среда рождения Солнца, возраст которого составляет около 4,6 миллиарда лет, уже давно рассеялась. Однако все еще можно полагаться на астероиды и кометы, которые считаются “крохами” от формирования Солнечной системы. Точнее, эти объекты являются остатками первобытной солнечной туманности, облака газа и пыли, которое разрушилось под действием гравитации и образовало нашу Солнечную систему. В результате они могли сохранить важные сведения о молодости нашей звезды.

Следы сверхновой

В исследовании, недавно опубликованном в журнале The Astrophysical Journal Letters, ученые изучили небольшие включения, выделенные в нескольких из этих метеоритов. Исследование показало, что эти включения содержат изотопы, полученные в результате распада короткоживущих радионуклидов (КЖР). Это процесс радиоактивного распада определенных нестабильных изотопов, которые имеют относительно короткий срок жизни.

Хотя вполне возможно, что эти производные изотопы уже плавали в молекулярном облаке, в котором сформировалось наше Солнце, мы также знаем, что этот процесс может быть вызван сверхновыми (взрывами массивных звезд). Более того, проанализированные образцы содержали слишком много определенного изотопа алюминия, алюминия-26, чтобы межзвездная среда могла быть единственным источником. В результате гипотеза о близкой сверхновой звезде кажется вполне правдоподобной.

Если это так, то возникает вопрос: как Солнечная система, которая еще очень молода, могла пережить такое событие? Исследователи из Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ), которые провели эту работу, придумали объяснение.

Защитный кокон

Напомним, что звезды образуются в результате распада молекулярных облаков. Это огромные облака газа и пыли, встречающиеся в галактиках. В основном они состоят из молекулярного водорода с небольшим количеством других элементов. Если их плотность позволяет, эти облака начинают схлопываться, поскольку гравитация притягивает вещество к центру. По мере сжатия их плотность и температура продолжают расти. В конце концов, температура в центре этих облаков достигает чрезвычайно высокого уровня, что позволяет водороду переплавиться в гелий. В результате образуется новорожденная звезда.

Мы знаем, что эти молекулярные облака, из которых формируются звезды, могут растягиваться в гигантские нити материи. Относительно небольшие звезды, такие как Солнце, формируются внутри этих нитей, а более массивные звезды (те, которые рискуют стать сверхновыми) формируются на пересечении нескольких нитей. По мнению исследователей, если бы звезда действительно взорвалась в одном из этих близлежащих ядер филаментов, то формирующаяся Солнечная система могла бы быть защищена той, в которой она родилась.

Ученые также подсчитали, что если бы ударная волна от этой сверхновой сохранялась в течение примерно 300 000 лет, то наше Солнце никогда бы не увидело свет. К счастью, взрыв не сохранил эту энергию так долго. Тем не менее, нить, в которой родилось Солнце, все равно смогла бы интегрировать радиоактивные изотопы из этого взрыва и направить их в Солнечную систему. Именно поэтому их отпечатки все еще видны в метеоритах сегодня.