被困在陨石中的星尘颗粒导致恒星爆炸并死亡

超新星遗迹仙后座A 的图像结合了NASA 钱德拉、詹姆斯·韦伯、哈勃和斯皮策太空望远镜的数据。 （图片来源：uux.cn/X射线：NASA/CXC/SAO；光学：NASA/ESA/STScI；红外：NASA/ESA/CSA/STScI/Milisavljevic et al.NASA/JPL/CalTech；图像处理： NASA/CXC/SAO/J.Schmidt 和K.Arcand）

据美国太空网（罗伯特·李）报道：科学家们在一颗遥远恒星的超新星爆炸中发现了一种罕见的星尘颗粒。该地点似乎被锁在一块古老的陨石内。

这些尘埃颗粒虽然很小，但却有助于讲述138 亿年宇宙历史中恒星的生命、死亡和重生的故事。科学家们还可能揭开最近发现的一颗在独特的超新星爆炸中死亡的恒星的秘密。

“这些粒子就像天体时间胶囊，提供了其主恒星生命的快照，”该团队的领导者、月球与行星科学研究所的科学家在一份声明中说。

死亡与复活的奇妙故事

大多数陨石就像时间胶囊，告诉科学家大约46 亿年前太阳系中存在什么物质。当时，太阳是一颗年轻的恒星，被称为“原行星盘”的气体和尘埃盘包围。

这些密集的气体和尘埃会在自身重力作用下塌陷并继续积累物质，最终形成像地球和我们今天所知的太阳系这样的行星。行星诞生，剩余的物质被纳入小行星和彗星。

早期的太阳系是一个暴力而混乱的地方。小行星和彗星可能会与地球、其他行星甚至彼此相撞。这场早期太空破坏竞赛的碎片也会如雨点般落到我们的星球上。这种现象至今仍在发生，并提供了早期太阳系的宇宙“化石记录”。

但古代陨石中的物质很可能讲述的是一个古老的毁灭故事，而不是创造故事。

这是早期太阳系的示意图，行星和其他物体开始形成。 （图片来源：uux.cn/NASA）

当太阳之前存在的恒星在大规模超新星爆炸中死亡时，它们在其一生中产生的物质散布到整个宇宙。

其中一些物质不可避免地进入了下一代恒星及其周围的原行星盘。然而，将这种祖先材料与其他类型的空间物质区分开来可能很困难。内维尔和他的团队试图通过寻找熟悉的化学元素的不寻常版本或“同位素”来做到这一点。

“太阳系中产生的物质具有可预测的同位素比例，这些同位素是具有不同中子数量的元素的变体，”内维尔解释道。 “我们分析的粒子具有与太阳系中任何其他粒子不同的镁同位素比率。”

三维“原子图”显示了陨石样本中发现的两种镁同位素。 （图片来源：uux.cn/David Saxey 博士，科廷大学地球科学原子探测器设施。）

这项分析的极端结果让团队感到惊讶。

“结果完全出乎意料，”内维尔说。 “在之前对太阳前粒子的研究中，最极端的镁同位素比率约为1,200。我们研究中的粒子的值为3,025，这是迄今为止发现的最高值。”

他认为，异常高的同位素比率表明，这颗将粒子螺旋输送到有一天将成为我们太阳系所在的太空区域的恒星，死于氢燃烧超新星，这是最近发现的一个事件。

当外层残留氢的大质量恒星爆炸时（在其核心的氢供应耗尽后），就会发生燃氢超新星。这导致剩余的氢气快速燃烧。

“原子探测器为我们提供了从以前的研究中无法获得的所有细节，”科廷大学科学家、团队成员大卫·萨克斯说。 “氢燃烧超新星是一种恒星，最近我们在分析微小尘埃颗粒时才发现。

“这项研究中原子探测器的使用提供了一个新的细节水平，将帮助我们了解这些恒星是如何形成的。”

科廷大学地球与行星科学学院的研究科学家菲尔·布兰德表示，研究结果表明，陨石中的稀有粒子可以让科学家深入了解太阳系范围之外发生的事件。

“令人惊奇的是，我们可以将实验室中的原子尺度测量与最近发现的一种恒星联系起来，”他总结道。

该团队的研究结果于周三（3 月27 日）发表于《天体物理杂志》。