จักรวาลเต็มไปด้วยฝุ่นจักรวาล ดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นในกลุ่มเมฆที่หมุนวนของฝุ่นรอบดาวฤกษ์อายุน้อย เลนฝุ่นซ่อนดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลกว่าในทางช้างเผือกเหนือเรา และโมเลกุลของไฮโดรเจนจะก่อตัวเป็นเม็ดฝุ่นในอวกาศระหว่างดวงดาว
แม้กระทั่งเขม่าจากเทียนก็ยังคล้ายกับฝุ่นคาร์บอนคอสมิค ทั้งสองประกอบด้วยเม็ดคาร์บอนซิลิเกตและอสัณฐานแม้ว่าขนาดของเมล็ดในเขม่าจะมีขนาดใหญ่กว่าเมล็ดพืชทั่วไปในอวกาศถึง 10 เท่าหรือมากกว่า
แต่ฝุ่นของจักรวาลมาจากไหน?
กลุ่มนักดาราศาสตร์สามารถติดตามฝุ่นจักรวาลที่ถูกสร้างขึ้นหลังจากการระเบิดของซุปเปอร์โนวา งานวิจัยใหม่ไม่เพียง แต่แสดงให้เห็นว่าฝุ่นละอองก่อตัวในการระเบิดครั้งใหญ่ แต่ยังสามารถอยู่รอดในคลื่นกระแทกต่อไปได้
ดาวเริ่มดึงพลังงานโดยการหลอมไฮโดรเจนให้เป็นฮีเลียมลึกลงไปในแกนกลางของมัน แต่ในที่สุดดาวก็จะหมดเชื้อเพลิง หลังจากฟิสิกส์ยุ่งเล็กน้อยแกนกลางของดาวฤกษ์จะเริ่มหลอมฮีเลียมเป็นคาร์บอนในขณะที่เปลือกด้านบนแกนยังคงหลอมไฮโดรเจนเป็นฮีเลียม
รูปแบบดังกล่าวยังคงดำเนินต่อไปสำหรับดาวฤกษ์ที่มีมวลปานกลางถึงสูงสร้างชั้นของการเผาไหม้นิวเคลียร์ต่าง ๆ รอบแกนกลางของดาว ดังนั้นวัฏจักรของการกำเนิดและการตายของดาวฤกษ์จึงมีการผลิตและกระจายองค์ประกอบที่หนักขึ้นเรื่อย ๆ ตลอดประวัติศาสตร์จักรวาลซึ่งเป็นสารที่จำเป็นสำหรับฝุ่นจักรวาล
“ ปัญหาคือว่าแม้ว่าเม็ดฝุ่นที่ประกอบด้วยองค์ประกอบหนักจะก่อตัวเป็นซูเปอร์โนวา แต่การระเบิดของซูเปอร์โนวานั้นรุนแรงมากจนฝุ่นละอองอาจไม่รอด "นายโคเจนส์เฮชเวิร์ ธ หัวหน้าศูนย์จักรวาลวิทยาแห่งความมืดที่ Niels Bohr กล่าว สถาบันในการแถลงข่าว “ แต่ธัญพืชขนาดใหญ่มีอยู่จริงดังนั้นความลึกลับจึงเป็นวิธีการก่อตัวและรอดชีวิตจากคลื่นกระแทกต่อมา”
ทีมที่นำโดย Christa Gall ใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากของ ESO ที่หอสังเกตการณ์ Paranal ทางตอนเหนือของชิลีเพื่อสังเกตการณ์ซุปเปอร์โนวาได้รับการขนานนามว่า SN2010jl เก้าครั้งในหนึ่งเดือนหลังจากการระเบิดและเป็นเวลาสิบปีหลังจากการระเบิด พวกเขาสังเกตเห็นซุปเปอร์โนวาในช่วงความยาวคลื่นที่มองเห็นและใกล้อินฟราเรด
SN2010jl สว่างกว่าซูเปอร์โนวาเฉลี่ย 10 เท่าทำให้ดาวฤกษ์ที่ระเบิดได้ 40 เท่ามวลดวงอาทิตย์
“ ด้วยการรวมข้อมูลจากการสังเกตในช่วงต้นเก้าชุดเราสามารถทำการวัดโดยตรงครั้งแรกว่าฝุ่นรอบซูเปอร์โนวาดูดซับสีของแสงที่แตกต่างกันอย่างไร Christa Gall ผู้เขียนนำจากมหาวิทยาลัย Aarhus กล่าว “ สิ่งนี้ทำให้เราสามารถค้นหาฝุ่นได้มากกว่าที่เคยเป็นมาก่อน”
ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าการสะสมของฝุ่นละอองจะเริ่มขึ้นในไม่ช้าหลังจากเกิดการระเบิด
ฝุ่นเริ่มก่อตัวเป็นวัตถุซึ่งดาวฤกษ์ถูกปล่อยออกสู่อวกาศแม้ก่อนที่มันจะระเบิด จากนั้นเกิดคลื่นฝุ่นลูกที่สองเกิดขึ้นซึ่งเกี่ยวข้องกับวัสดุที่ถูกขับออกจากซูเปอร์โนวา ที่นี่ฝุ่นละอองมีขนาดใหญ่ - หนึ่งในพันของเส้นผ่านศูนย์กลางทำให้ยืดหยุ่นต่อคลื่นกระแทกต่อไปนี้
“ เมื่อดาวระเบิดคลื่นกระแทกจะกระทบกับเมฆก๊าซหนาแน่นเหมือนกำแพงอิฐ มันอยู่ในรูปของก๊าซและร้อนอย่างไม่น่าเชื่อ แต่เมื่อการปะทุกระทบกับ 'กำแพง' ก๊าซจะถูกบีบอัดและเย็นลงถึงประมาณ 2,000 องศา” Gall กล่าว “ ที่อุณหภูมิและองค์ประกอบความหนาแน่นนี้สามารถนิวเคลียสและก่อให้เกิดอนุภาคของแข็ง เราวัดฝุ่นละอองขนาดใหญ่ประมาณหนึ่งไมครอน (หนึ่งในพันของมิลลิเมตร) ซึ่งมีขนาดใหญ่สำหรับฝุ่นละอองในอวกาศ พวกมันใหญ่มากจนพวกมันสามารถรอดชีวิตจากการเดินทางต่อไปยังกาแลคซีได้”
หากการผลิตฝุ่นใน SN2010jl ยังคงเป็นไปตามแนวโน้มที่สังเกตไว้ 25 ปีหลังจากการระเบิดของซูเปอร์โนวามวลรวมของฝุ่นจะมีมวลครึ่งหนึ่งของดวงอาทิตย์
ผลลัพธ์ได้รับการเผยแพร่ใน Nature และสามารถดาวน์โหลดได้ที่นี่ แถลงข่าวของ Niels Bohr Institute และข่าวประชาสัมพันธ์ของ ESO
