Kiderült, honnan származik a Földünket létrehozó kozmikus por

A most felfedezett naprendszerben már azonosítottak egy a Jupiterhez hasonló bolygót, és csillagának tömege, fényessége és hőmérséklete is megegyezik a Napéval

Óriáscsillagoktól származnak azok a porszemcsék, amelyek egykor a Naprendszer bolygóit létrehozó csillagközi felhőt alkották – állapították meg a kutatók a Nature Astronomy című folyóiratban ismertetett tanulmányukban.

A közepes tömegű, a Napnál nagyságrendileg hatszor nehezebb csillagok – úgynevezett aszimptotikus óriás ági, röviden AGB-csillagok – az életük során "levedlik" a külső rétegüket, létrehozva egy gáz és porszemcsék alkotta csillagközi felhőt, olvasható a Science Daily tudományos-ismeretterjesztő portálon.

A Naprendszer is egy ilyen csillagközi felhőből alakult ki nagyjából 4,6 milliárd évvel ezelőtt. Az eredeti porszemek többsége elpusztult – új porszemekké, kődarabokká, majd bolygókká állt össze, beleértve a Földet is –, a csillagpor egy kis része azonban túlélte a pusztítást, és a meteoritokban talált menedéket.

Ennek a különleges csillagpornak a vizsgálatával a kutatók egyaránt nyomon követhetik a Naprendszer bolygóit létrehozó felhő fejlődését és a porszemet létrehozó csillag fizikai folyamatait. Mostanáig azonban nem sikerült olyan porszemeket azonosítani a meteoritokban, amelyek ilyen csillagoktól származhattak volna.

Forrás: NASA

A felfedezés

Egy új kutatás azonban megoldást talált erre a rejtélyre: az MTA CSFK Csillagászati Intézetében kutató Maria Lugaro által vezetett munka sikerrel azonosította az AGB-csillagokban végbemenő magreakciók nyomait néhány, meteoritból származó porszemcse összetételében. Az áttörést az olaszországi Gran Sasso-hegység alatti Föld Alatti Nukleáris Asztrofizikai Laboratóriumban (Laboratory for Underground Nuclear Astrophyics, LUNA) elvégzett kísérletek tették lehetővé.

A szakemberek megállapították, hogy a protonok és az oxigén egy nehezebb izotópja (17O) közötti fúziós reakciók valószínűsége kétszerese az eddig feltételezett értéknek. Ennek a magreakciónak a hatása egyértelműen megfigyelhető a meteoritokban található csillagporszemek egy részében, ami megoldja az eredetük rejtélyét.

Forrás: Wikimedia Commons

LUNA

A LUNA jelenleg az egyetlen föld alatti részecskegyorsító a világban, amely kifejezetten az asztrofizikai szempontból érdekes magreakciókat kutatja. A létesítmény az Olasz Magfizikai Intézet (INFN) Gran Sasso Laboratóriumában található, és több mint egy kilométer vastag kőzetréteg alatt helyezkedik el. A LUNA mögött egy körülbelül negyven főből álló nemzetközi együttműködés áll, Németország, Olaszország, Nagy-Britannia, valamint az MTA Atomki és az MTA CSFK kutatói révén Magyarország közreműködésével.

Maria Lugaro, aki Lendület-csoportvezetőként, majd 2016 végétől ERC Consolidator Grant-nyertesként az MTA CSFK-ban kutat, az eredményekhez hozzáfűzte: a hiányzó csillagpor régóta fennálló problémája nagyon kényelmetlen helyzet volt a számukra:

megkérdőjelezte mindazt, amit a Tejútrendszerben lévő por eredetéről és fejlődéséről tudtunk.

Nagy megkönnyebbülés, hogy végre azonosítottuk a nagyobb csillagokból született porszemeket, köszönhetően a LUNA eme alapvető magreakcióról végzett újabb vizsgálatainak."