2017.02.07. - Óriásokból származik a meteoritokban található csillagpor

Az MTA CSFK CSI Maria Lugaro által vezetett Lendület-kutatócsoportjának eredménye szerint óriáscsillagokban jöttek létre annak a por- és gázfelhőnek egyes összetevői, amelyből a Naprendszer is kialakult.

A Maria Lugaro (MTA CSFK CSI) által vezetett nemzetközi kutatócsoportnak sikerült megválaszolnia azt a régóta fennálló problémát, hogy honnan származnak azok a Földre hullott meteoritokban kimutatható porszemcsék, amelyek jóval a Naprendszer kialakulása előtt "szennyezték" be az azt szülő por- és gázfelhőt. Az új eredmény szerint ezek egyértelműen a Napnál körülbelül hatszor nagyobb óriásokban, az ún. aszimptotikus óriáság (Asymptotic Giant Branch, AGB) csillagaiban keletkeztek, amelyek életük vége felé a külső rétegeiket ledobják magukról, gáz- és porrészecskékkel dúsítva a kozmikus környezetüket.

A Naprendszer körülbelül 4,6 milliárd évvel ezelőtt jött létre egy ilyen kozmikus felhőből. A mostanáig bizonytalan eredetű porszemcsék jelentős része megsemmisült a nagyobb testeket formáló folyamatokban, kisebb részük azonban átvészelte a Naprendszer keletkezését, és jelenleg a meteoritokban található meg. A kutatók szerint a porszemcsék kémiai összetétele fontos információt hordoz azokról a csillagok belsejében zajló magfizikai folyamatokról, amelyek a keletkezésükhöz vezettek. Eddig azonban nem sikerült a nyomokat kétséget kizáróan egészen az AGB csillagokig visszakövetni: bár ezek a csillagok rengeteg port termelnek, a meteoritokból kinyert szemcsék kémiai összetétele nem olyannak tűnt, mint amilyet ezektől a csillagoktól várnánk. Most azonban Lugaronak és munkatársainak sikerült a porszemcsék egy részének létrejöttét az AGB csillagokban zajló magfizikai reakciókhoz kötni.

A Csiga-ködöt és a hozzá hasonló planetáris ködöket külső rétegeiktől megszabaduló, pályafutásuk végén járó csillagok hozták létre. A ledobott anyagban jelentős mennyiségben vannak jelen a meteoritokban is megtalálható porszemcsék.
[NASA, ESA, C.R. O'Dell (Vanderbilt University)]

A népes, közel negyven fős, olasz, német, magyar és angol kutatókból álló csoportnak - LUNA (The Laboratory for Underground Nuclear Astrophysics) kollaboráció - az olaszországi Gran Sasso Laboratóriumban végzett kísérletek eredményeként sikerült kimutatnia, hogy a 17-es tömegszámú oxigénizotópnak protonnal való reakciója kétszer gyakoribb, mint azt korábban gondolták. A reakció során az oxigénmag befogja a protont, majd az együttesük egy nitrogén- és egy héliummagra bomlik. A folyamat nagyobb gyakorisága azt jelenti, hogy a 17-es tömegszámú ritka oxigénizotóp hatékonyabban "szívódik fel", ami viszont a modellszámítások szerint az AGB csillagok kémiai összetételére is hatással van, és így a bennük keletkező porszemek tulajdonságai pontosan a megfigyelt paraméterekkel megegyezők lesznek.

Lugaro és a LUNA kollaboráció angol csoportjának vezetője, Marialuisa Aliotta (University of Edinburgh) szerint a hiányzó csillagpor rendkívül frusztráló, a Tejútrendszerben található por eredetével és fejlődésével kapcsolatos elképzeléseinket is megkérdőjelező problémájának megoldása ismét rávilágít a csillagok belsejében zajló magreakciók alapos vizsgálatának szükségességére.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature Astronomy c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• ScienseDaily 2017.01.30.