Учёные обнаружили следы древней сверхновой в антарктическом льду, через которые проходит Земля
Представьте, что вы выходите прохладным вечером на улицу, смотрите в ночное небо и понимаете: воздух над вами наполнен невидимым шёпотом звезды, погибшей миллионы лет назад. Звучит как начало научно-фантастического фильма. Но новое космическое исследование показывает, что наша планета действительно движется сквозь облако древних обломков сверхновой.
Изучая образцы льда, добытые глубоко в антарктических льдах, учёные словно открыли космическую книгу истории. В этих замёрзших слоях сохранились микроскопические частицы звёздной пыли, пережившие долгий путь через космос и тысячелетиями оседавшие в атмосфере Земли.
Замёрзшие тайны далёкого космического прошлого
Международная группа исследователей отправилась в одно из самых удалённых мест на Земле, чтобы найти эти крошечные следы космической истории. Команду возглавили учёные из немецкого исследовательского центра Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf.
Исследователи изучали ледяные керны возрастом от 40 до 80 тысяч лет. Их главной целью был поиск крайне редкого радиоактивного изотопа — железа-60.
Этот изотоп практически не встречается на Земле естественным образом. Он образуется внутри массивных звёзд и выбрасывается в космос только во время мощных взрывов сверхновых.
Поскольку железо-60 постепенно распадается со временем, обнаружение его следов в относительно молодых геологических слоях означает, что оно попало в окрестности Земли сравнительно недавно по космическим меркам.
Исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters, предполагает, что сейчас Солнечная система проходит через гигантское межзвёздное облако, известное как Local Interstellar Cloud — локальное межзвёздное облако.
Это облако можно сравнить с огромным хранилищем древней звёздной пыли, сохранившим радиоактивные частицы от взрыва далёкой сверхновой. Солнце и планеты движутся через эту область космоса, а Земля действует словно гигантское лобовое стекло, собирая пролетающую пыль.
Космическая пыль среди бескрайнего «стога сена»
Чтобы подтвердить эту теорию, потребовались годы работы и одни из самых чувствительных научных приборов в мире.
Учёным пришлось доставить около 300 килограммов чистейшего антарктического льда в лабораторию в Германии. Лёд растопили и подвергли сложной химической обработке, чтобы в итоге получить всего несколько сотен миллиграммов мельчайшей пыли.
Во время анализа исследователи использовали стабильные изотопы бериллия-10 и алюминия-26, чтобы убедиться, что драгоценные космические частицы не были потеряны в процессе обработки.
Финальный и самый важный этап исследования проводился на установке Heavy Ion Accelerator Facility в Австралийском национальном университете. Этот ускоритель использует мощные магнитные и электрические фильтры для разделения отдельных атомов по массе.
По словам учёных, поиск атомов железа-60 был похож на попытку найти одну иголку среди сена, которого хватило бы на 50 тысяч футбольных стадионов. Однако современный ускоритель смог обнаружить отдельные радиоактивные атомы среди триллионов других всего за один час.
Полученные данные показали, что десятки тысяч лет назад на Землю выпадало гораздо меньше железа-60, чем сегодня. Это может означать, что межзвёздное облако имеет неоднородную структуру и более плотные области, либо Солнечная система лишь недавно вошла в более насыщенную пылью часть древнего звёздного облака.
По оценкам учёных, Солнечная система вошла во внешние области этого межзвёздного облака несколько десятков тысяч лет назад и продолжит двигаться через его радиоактивную пыль ещё несколько тысяч лет.
И пока это происходит, каждый зимний снегопад остаётся едва заметным напоминанием о грандиозном и одновременно прекрасном цикле рождения и гибели звёзд.