استفاده از ذرات غبار باستانی در فضا برای یافتن سرنخ‌هایی از چرخه حیات ستارگان

به گزارش lastech و به نقل از اسپیس، بیشتر این ذرات غبار در فرآیند شکل‌گیری منظومه شمسی از بین رفتند، اما مقدار بسیار کمی از این ذرات باقی ماند و در شهاب‌سنگ‌های اولیه دست‌نخورده باقی ماند.
 
این ذرات را به دلیل اینکه قبل از شکل‌گیری منظومه شمسی به وجود آمده‌اند، «ذرات پیش‌خورشیدی» می‌نامند.
 
تصویری که در زیر آمده است، عکسی از یکی از این ذرات است که با میکروسکوپ الکترونی گرفته شده. این ذره سیلیکون کاربید (SiC) است. مقیاس عکس ۱ میکرون است، یعنی یک میلیونم متر.

این ذره از شهاب‌سنگ موریسون که در سال ۱۹۶۹ در استرالیا سقوط کرد، استخراج شده است. ذرات پیش‌خورشیدی مانند این ذره، میلیاردها سال پیش در ابرهای مولکولی وجود داشتند و سپس در شهاب‌سنگ‌ها به زمین رسیدند.
 
دانشمندان برای تعیین منشأ این ذره، ویژگی‌های فیزیکی آن را بررسی کرده‌اند. کربن دو ایزوتوپ پایدار دارد: ^۱۲C و ^۱۳C که وزن‌های آنها کمی با هم متفاوت است.

نسبت بین این ایزوتوپ‌ها در فرآیندهای درون منظومه شمسی مانند تبخیر و تراکم تقریباً تغییر نمی‌کند. اما فرآیندهای هسته‌سازی در ستارگان باعث می‌شود که نسبت ^۱۲C/^۱۳C از ۱ تا بیش از ۲۰۰,۰۰۰ تغییر کند.
 
اگر این ذره درون منظومه شمسی شکل گرفته بود، نسبت ^۱۲C/^۱۳C آن باید ۸۹ می‌بود. اما نسبت ^۱۲C/^۱۳C این ذره در تصویر حدود ۵۵٫۱ است که نشان‌دهنده منشأ ستاره‌ای آن است. همراه با سایر اطلاعات درباره این ذره، این نسبت به ما می‌گوید که این ذره در نوعی ستاره به نام ستاره شاخه غول‌پیکر مجانبی تشکیل شده است.

این ستاره در پایان چرخه حیات خود بود و بیش از ۴٫۶ میلیارد سال پیش به‌طور فراوان غبار تولید و به فضا پرتاب کرد.

گفته می‌شود که دانشمندان انواع دیگری از ذرات پیش‌خورشیدی را در شهاب‌سنگ‌ها پیدا کرده‌اند که شامل الماس، گرافیت، اکسیدها و سیلیکات‌ها می‌شود.

این ذرات به دانشمندان کمک می‌کنند تا فرآیندهای هسته‌سازی در ستارگان، ترکیب مناطق مختلف درون ستارگان و خروجی‌های ستاره‌ای را بهتر درک کنند و همچنین تغییرات فراوانی عناصر و ایزوتوپ‌های آنها را با گذر زمان در کهکشان بررسی کنند.
 
علاوه بر این، مطالعه ذرات پیش‌خورشیدی به ما کمک می‌کند تا اطلاعات بیشتری درباره تاریخچه ستارگان و نحوه شکل‌گیری و تکامل آنها به دست آوریم.

ستارگانی که این ذرات را تولید کرده‌اند، در واقع مانند آزمایشگاه‌های طبیعی برای بررسی فرآیندهای پیچیده درون هسته‌های ستارگان هستند.

گفتنی است که هر یک از این ذرات مانند کپسولی زمانی است که ما را به دوره‌های بسیار دور در تاریخ کهکشان‌مان بازمی‌گرداند و ما را قادر می‌سازد تا فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی که منجر به تشکیل مواد در جهان می‌شود، بهتر بفهمیم.
 
مطالعه این ذرات همچنین می‌تواند به ما درک بهتری از منشاء عناصر در منظومه شمسی و همچنین نحوه پراکندگی و توزیع آنها در سراسر کهکشان بدهد.

به طور خاص، این ذرات اطلاعات ارزشمندی درباره چگونگی تغییر فراوانی ایزوتوپ‌ها در کهکشان در طول زمان ارائه می‌دهند و به ما کمک می‌کنند تا الگوهای تغییرات ترکیبات شیمیایی کهکشان را بهتر بشناسیم.
 
در نهایت باید گفت که این تحقیقات می‌تواند به ما کمک کند تا درباره شرایط اولیه که منجر به شکل‌گیری منظومه شمسی و سایر منظومه‌های سیاره‌ای شده است، بیشتر بدانیم و درک بهتری از منشأ و تکامل جهان پیرامون‌مان به دست آوریم.

با ادامه مطالعه این ذرات پیش‌خورشیدی، ما نه تنها به شناخت بهتر تاریخچه ستارگان و کهکشان‌ها نزدیک‌تر می‌شویم، بلکه به پاسخ‌دادن به برخی از بزرگ‌ترین سوالات درباره منشأ و تکامل جهان نیز نزدیک‌تر خواهیم شد.