原始隕石中的恒星化石指向在太陽形成前就已死亡的古星

2025-12-09 16:59:35 分類：熱點 閱讀(336)

原始隕石中的恒星化石指向在太陽形成前就已死亡的古星
（神秘的地球uux.cn報道）據cnBeta：外媒報道，一些原始的恒星化石隕石包含了太陽系最初的構件記錄，包括在太陽形成之前死亡的太陽古星中形成的晶粒。研究這些前太陽系顆粒的形成星最大挑戰之一是確定每顆顆粒來自哪種類型的恒星。
來自圣路易斯華盛頓大學文理學院物理學研究助理教授Nan Liu是前已《Astrophysical Journal Letters》上一項新研究的第一作者，該研究分析了一組不同的死亡前太陽系晶粒，其目的原始隕石是實現它們真正的恒星起源。
Liu和她的恒星化石團隊使用了一個被稱為NanoSIMS的先進質譜儀來測量一套元素的同位素，包括碳化硅(SiC)晶粒中的太陽N和Mg-Al同位素。通過完善他們的形成星分析方案及利用新一代的等離子體離子源，科學家們能以比以往研究更好的前已空間分辨率來觀察他們的樣品。
Liu說道：“前太陽系顆粒已經在隕石中嵌入了46億年，死亡并且有時在表面上涂有太陽物質。原始隕石由于空間分辨率的恒星化石提高，我們的太陽團隊能看到附著在顆粒表面的鋁污染并通過在數據還原期間只包括來自顆粒核心的信號來獲得真正的恒星特征。”
科學家們使用離子束長時間濺射晶粒從而為他們的同位素分析暴露出干凈的晶粒內部表面。研究人員發現，同一晶粒的N同位素比率在晶粒暴露于長時間的離子濺射后大大增加。
對于恒星來說，同位素比率很少能被測量到，但C和N同位素是兩個例外。這項研究中報告的前太陽系晶粒的新的C和N同位素數據，根據這些恒星觀察到的同位素比率，直接將這些晶粒跟不同類型的碳星聯系起來。
“這項研究中獲得的新的同位素數據對于像我這樣的恒星物理學家和核天體物理學家來說是令人興奮的，”這項研究的共同作者Maurizio Busso說道，“事實上，在過去的二十年里，前太陽系SiC晶粒的‘奇怪’N同位素比率一直是一個令人關注的來源。新數據解釋了原先存在于前太陽系星塵粒中的東西和后來附著的東西之間的差異，這解決了社區中一個長期存在的難題。”
據悉，這項研究還包括對放射性同位素鋁-26（26Al）的重要探索，這是早期太陽系以及其他太陽系外年輕行星體演化過程中的一個重要熱源。科學家們推斷出在所有測量的晶粒中最初存在大量的26Al，正如目前的模型所預測的那樣。這項研究確定了他們測量的晶粒的“母星”產生了多少26Al。Liu和她的合作者們得出結論，跟晶粒數據相比，恒星模型對26Al的預測至少高了2倍。
另外，Liu還指出，數據跟模型的偏移可能指向相關核反應速率的不確定性并將促使核物理學家在未來追求對這些反應速率的更好測量。
研究小組的結果將這個系列中的一些太陽系前晶粒跟不為人知的具有奇特化學成分的碳星聯系起來。
這些晶粒的同位素數據表明，在這種碳星中發生的H燃燒過程的溫度高于預期。這些信息將幫助天體物理學家構建恒星模型以更好地了解這些恒星物體的演變。
“隨著我們更多地了解塵埃的來源，我們可以獲得更多關于宇宙歷史和其中各種恒星物體如何演變的知識，”Liu說道。