Første simulering af supernovaen, der var far til vores solsystem

Solsystemets oprindelse er et af de grundlæggende problemer i astrofysikken. Den generelle mekanisme er godt forstået - en gigantisk sky af gas og støv må være kollapset for at danne Solen og planeterne - men djævelen er detaljen. Hvad kunne for eksempel have udløst et sådant sammenbrud?

Der er forskellige spor. De mest fristende kommer fra studiet af isotoper inde i meteoritter. Disse er vigtige, fordi astrofysikere tror, ​​at disse klipper blev dannet under kollapset og har forblevet uberørte lige siden. Så deres isotopsammensætning er en direkte afspejling af de forhold, der eksisterede inde i gasskyen, da den kondenserede.

Et puslespil er mængden af ​​aluminium-26 i disse klipper, da de blev dannet. Al-26 har en halveringstid på omkring 700.000 år. Så det varer ikke længe, ​​før forholdet mellem Al-26 og dens fætter, Al-24, ændrer sig.

Men forholdet er mærkeligt højt i en klasse af kulstofholdige kondritmeteoritter kaldet CV-kondriter ('V'et opstår, fordi de er opkaldt efter en meteorit, der faldt over Vigarano, Italien). Noget må have sprøjtet nysmedet Al-26 ind i denne gassky, da den kollapsede.

Isotopmålingerne tidsstempler også dannelsen af ​​disse meteoritter, og dette rejser endnu et puslespil. Målingerne indikerer, at meteoritterne alle skal være dannet inden for 20.000 år efter hinanden - det er praktisk talt samtidigt på disse tidsskalaer.

Så hvad kunne have produceret denne Al-26 og udløst dannelsen af ​​meteoritter så hurtigt?

Der er flere muligheder. Forskellige typer stjerner frigiver Al-26 i vinden, der strømmer væk fra dem. En idé er, at vores solsystem er dannet i nærheden af ​​et af disse.

De fleste astrofysikere går dog ind for en anden idé. Dette er, at en supernova opstod i nærheden, der sendte en chokbølge af varme gasser, inklusive Al-26, der løb gennem vores stamsky.

Vanskeligheden er at skelne mellem disse scenarier.

I dag løfter Matthias Gritschneder ved Peking Universitet i Beijing og et par venner sløret for en ny computersimulering af dannelsen af ​​solsystemet, der klart favoriserer supernovahypotesen.

Den nye model genskaber, hvad der sker, når en chokbølge af varme gasser fra en supernova passerer gennem en stamsky af kolde gasser.

Ikke alene giver supernovaen den helt rigtige mængde Al-26, chokbølgen får også vores gassky til at kollapse og derved udløse dannelsen af ​​Solsystemet.

Hvad mere er, hele processen sker meget hurtigt. CV-kondritter er sandsynligvis dannet, når temperaturen på gasskyen faldt til under omkring 1800 grader C.

Den nye model viser, at dette ville være sket over en tidsskala, der er kompatibel med de 20.000 år, som beviserne tyder på.

Der er helt sikkert forbedringer, der kunne gøres til denne model. Det er en 2D-simulering snarere end 3D, så nogle fysiske processer er muligvis ikke simuleret nøjagtigt. Der er også andre isotopforhold, der skal forklares.

Men disse bliver nødt til at vente, indtil mere avancerede simuleringer er mulige med større computerhestekræfter.

I mellemtiden vil astrofysikere være lettet over, at deres mest elskede ideer om dannelsen af ​​solsystemet holder op, ja blomstrer, under kontrol af de stærkeste numeriske test, der er muligt i dag.

3. nov: Redigeret for at ændre en fejl i halveringstiden for Al-24

Ref: arxiv.org/abs/1111.0012 : Supernovaen udløste dannelse og berigelse af vores solsystem

skjule