▲从原始陨石中提取的微米级超新星碳化硅星尘粒(右下)的电子显微镜图像。这种颗粒起源于46亿多年前的II型超新星的灰烬，图左上是哈伯太空望远镜拍摄的蟹状星云影像，即超新星爆炸的残骸。对这些微小尘埃颗粒的实验室分析提供了这些巨大恒星爆炸的独特信息。
尘埃无处不在——不仅在你家的阁楼里或者床下，还有外太空。对于天文学家来说，尘埃可以成为研究宇宙、星系和太阳系历史的工具。例如，观测表明，II型超新星会产生大量的尘埃，但它们是何时、如何产生的并不是很清楚。
日前，《科学进展》发表了来自于卡内基科学研究小组的一项最新研究成果，科学家们对从陨石中提取的富含碳的尘埃颗粒进行了分析，研究表明这些颗粒是在原始恒星爆炸两年后，从一个或更多的II型超新星的流出中形成的。之后这些尘埃被吹到太空中，最终被并入新的恒星系统中。
由博士后Nan Liu领导的科研小组并没有利用太空望远镜对超新星进行观察，而是分析了超过46亿年前在超新星中形成的微型碳化硅（SiC），即被困在陨石中的尘埃颗粒。几十年来，一些陨石被认为包含了太阳系的原始构造块，包括在前几代恒星中形成的星尘粒。
在这项研究中，研究小组通过测量碳化硅颗粒中的同位素来研究超新星尘埃形成的时间，其成分表明它们是在II型超新星中形成的。
某些同位素使科学家能够为宇宙事件建立一个时间框架，因为它们具有放射性。在这些情况下，同位素中的中子数使其变得不稳定。为了获得稳定性，它会释放出高能粒子，以改变质子和中子的数量，将其转化为不同的元素。
卡耐基团队专注于一种稀有的钛同位素，钛-49。因为这种同位素是钒-49的放射性衰变产物，它是在超新星爆炸中产生的，并在330天的半衰期内转化为钛-49。有多少钛-49被合并成超新星的尘埃颗粒，这取决于爆炸后的颗粒形态。
利用最先进的质谱仪测量超新星SiC颗粒中的钛同位素，研究小组发现，这些颗粒必须在其巨大的母恒星爆炸至少两年后形成。
由于超新星石墨颗粒在许多方面与SiC颗粒相似，因此研究小组还认为，延迟形成时间通常适用于富含碳的超新星尘埃，这与最近的一些理论计算一致。
Liu博士解释道：“这种尘埃的形成过程可能会持续数年，随着时间的推移，尘埃逐渐累积，这与天文学家观测恒星爆炸地点周围灰尘的不同程度是一致的。当我们更多地了解尘埃的来源时，我们可以获得更多关于宇宙历史的知识，以及宇宙中各种星体的演化过程。”
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编译：Coke 审稿：西莫 编辑：张梦
来源：https://www.sciencedaily.com/releases/2018/01/180118142629.htm
