Hem Astronomi Astrofysik Solsystemet föddes i skuggan av en supernova

Solsystemet föddes i skuggan av en supernova

249
0
I det unga solsystemets kaotiska födelse cirkulerar gas och stoft runt en svag, växande protostjärna – den tidiga solen. I bakgrunden syns en massiv supernovaexplosion som sprider tunga grundämnen genom rymden, inklusive aluminium-26 och titan, vilka de japanska forskarna 4,6 miljarder år senare skulle använda för att avslöja solsystemets dramatiska ursprung. Bild: sammansatt av konstnärliga illustrationer från NASA (supernova) och ESO (protostjärna).

Vårt solsystem föddes inte i lugn och ro, utan i skuggan av en döende stjärna. Forskare från Tokyo Universitet har nyligen visat att en närliggande supernovaexplosion spelade en avgörande roll i att både ge näring åt vår unga solskiva och kanske till och med ha triggat själva kollapsen av det gasmoln som blev vår sol. Denna supernova, orsakad av en massiv stjärna med 25 gånger solens massa, inträffade bara 900 000 år innan de första solida materialen i solsystemet, såsom meteoriter, började bildas. I kosmiska termer är det en mycket kort tid — nästan som om explosionen och solsystemets födelse hängde ihop.

900 000 år mellan supernova och solsystemets födelse

De 900 000 åren syftar på tiden mellan själva supernovaexplosionen och bildandet av de första kända fasta materialen i solsystemet: de kalcium-aluminiumrika inneslutningarna (CAIs), som hittats i meteoriter som landat på jorden. Detta vet man genom att kombinera mätningar av isotopen aluminium-26 (Al-26) i dessa urgamla meteoriter med förutsägelser från kärnfysikmodeller om hur mycket Al-26 som skulle ha funnits vid explosionens tidpunkt. Genom att titta på hur mycket av Al-26 som redan hunnit sönderfalla till sin ”dotterisotop” magnesium-26, kan forskarna räkna bakåt och bestämma tidpunkten för explosionen. Det faktum att tiden är så kort tyder på att denna supernova inte bara var i närheten utan kan ha varit en direkt katalysator för solens och planeternas bildande.

Supernovans bidrag till solsystemet

När den massiva stjärnan exploderade i en supernova, kastade den ut enorma mängder tunga grundämnen, inklusive Al-26, tillsammans med isotoper av titan. Denna blandning av material strömmade in i det gas- och stoftmoln som höll på att kollapsa för att bilda solen och dess planetsystem. Forskare har länge misstänkt att supernovor kan spela denna roll, men det har varit svårt att bevisa.

Genom att studera isotoper av aluminium och titan i meteoriter kunde forskarna dock bekräfta att materialet från supernovan spreds ojämnt i det unga solsystemet. Det yttre området av solskivan fick mer av detta supernovamaterial än det inre, vilket förklarar skillnader i meteoriternas sammansättning.

En ny förståelse för solsystemets ursprung

Den här upptäckten förändrar hur vi ser på vårt solsystems födelse. Tidigare trodde man att solens bildning främst styrdes av interna processer inom det kollapsande gasmolnet. Men denna forskning visar att externa händelser, som en närliggande supernova, kan ha varit avgörande. Supernovor är inte bara ”stjärnors död” — de är också födelseögonblick för nya planetsystem.

Om detta fenomen är vanligt i galaxen, kan det innebära att många planetsystem bildas på samma sätt. Det skulle i sin tur betyda att planeter som jorden, med de specifika kemiska förutsättningar vi har, inte är så ovanliga som vi en gång trodde.

Analysen som kartlade solsystemets födelse

Forskarna använde sig av något de kallar en ”kosmisk klocka”, där de kopplade mängden Al-26 i meteoriter till isotoper av titan. Genom att mäta dessa isotoper kunde de avgöra hur mycket av Al-26 som fanns vid solsystemets start och när detta material måste ha kommit från supernovan.

I korthet innebär metoden att Al-26 sönderfaller i en takt som gör det möjligt att använda det som en naturlig tidsmarkör. Genom att kombinera detta med titanets isotopiska variationer kunde forskarna exakt bestämma att explosionen inträffade ungefär 900 000 år innan de första meteoriterna bildades.

För den som vill fördjupa sig i metoden finns mer information i den nyligen publicerade artikeln Timescales of Solar System Formation Based on Al–Ti Isotope Correlation by Supernova Ejecta i The Astrophysical Journal Letters.

Vi är bokstavligen skapade av stjärnstoft

Här är något att reflektera över: Alla atomer i våra kroppar — varje syreatom i lungorna, varje kolatom i huden och varje järnatom i blodet — är äldre än jorden. De fanns redan vid solsystemets födelse för 4,567 miljarder år sedan. Men det slutar inte där. Vissa av dessa atomer, särskilt de tyngre som järn, titan och aluminium, skapades i explosionen av en närliggande supernova, kanske samma supernova som forskarna nu bevisat berikade vår unga solskiva.

Det betyder att du bokstavligen bär på atomer från en döende jättestjärna. Nästa gång du ser din egen spegelbild eller beundrar en stjärnklar natt, minns detta: En del av dig föddes ur en explosion för miljarder år sedan. En del av dig kommer från en döende stjärnas sista andetag.

Universum betraktar sig självt

Denna forskning ger oss en ny förståelse av hur solsystem och planeter kan födas ur askan av döende stjärnor. Vi är mer än bara resultatet av naturens kemi — vi är ett levande arv från stjärnornas död, en produkt av universums cykliska återfödelse. Tanken att vi är kopplade till något så stort som en exploderande stjärna kan kännas överväldigande, men det är också något att fira. I oss finns berättelsen om universums skapelse — en berättelse skriven i stjärnstoft. Vi människor är alltså skapade av universum så att det kan betrakta sig självt (som Carl Sagan och Brian Cox ungefär brukar uttrycka det).

AURORA
Direkt i din inkorg

Få nyheter och artiklar direkt efter att de publiceras i Aurora (rymdnyheter.se).
Gratis!

Vi spammar inte!

LÄMNA ETT SVAR

Vänligen ange din kommentar!
Vänligen ange ditt namn här