Điều gì đã thúc đẩy sự hình thành góc nhỏ của vũ trụ - hệ mặt trời và hành tinh của chúng ta? Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã nghĩ rằng Hệ mặt trời hình thành là kết quả của một sóng xung kích từ một ngôi sao đang nổ tung, một siêu tân tinh đã kích hoạt sự sụp đổ của một đám mây khí dày đặc, bụi bặm, sau đó hợp đồng hình thành Mặt trời và các hành tinh. Nhưng các mô hình chi tiết của quá trình hình thành này chỉ hoạt động theo giả định đơn giản hóa rằng nhiệt độ trong các sự kiện bạo lực không đổi. Điều đó, tất nhiên, rất khó xảy ra. Nhưng bây giờ, các nhà vật lý thiên văn tại Khoa Từ tính trên mặt đất (DTM) của Viện Carnegie đã lần đầu tiên cho thấy một siêu tân tinh thực sự có thể kích hoạt sự hình thành Hệ Mặt trời trong điều kiện có khả năng sưởi ấm và làm mát nhanh hơn. Vì vậy, những phát hiện mới đã giải quyết cuộc tranh luận lâu dài này?
Mạnh Chúng tôi đã có bằng chứng hóa học từ các thiên thạch chỉ ra một siêu tân tinh kích hoạt sự hình thành Hệ mặt trời của chúng ta kể từ những năm 1970, tác giả chính của nhận xét, Carnegie xông Alan Boss. Tuy nhiên, ma quỷ đã được chi tiết. Cho đến khi nghiên cứu này, các nhà khoa học vẫn chưa thể tìm ra một kịch bản tự đồng nhất, trong đó sự sụp đổ được kích hoạt cùng lúc với các đồng vị mới được tạo ra từ siêu tân tinh được đưa vào đám mây sụp đổ.
Các đồng vị phóng xạ tồn tại trong thời gian ngắn Các phiên bản của các nguyên tố có cùng số proton, nhưng một số lượng neutron khác được tìm thấy trong các thiên thạch rất cũ phân rã theo thang thời gian hàng triệu năm và biến thành các nguyên tố khác nhau (được gọi là con gái). Tìm thấy các nguyên tố con gái trong các thiên thạch nguyên thủy ngụ ý rằng các đồng vị phóng xạ ngắn của cha mẹ phải được tạo ra chỉ một triệu năm trước khi chính các thiên thạch được hình thành. Một trong những đồng vị cha mẹ này, sắt-60, có thể được tạo ra với số lượng đáng kể chỉ trong các lò hạt nhân mạnh của các ngôi sao lớn hoặc tiến hóa, theo ông giải thích. Vàng Iron-60 phân rã thành niken-60 và niken-60 đã được tìm thấy trong các thiên thạch nguyên thủy. Vì vậy, chúng tôi đã biết đồng vị cha mẹ được tạo ra ở đâu và khi nào, nhưng không biết làm thế nào nó đến được đây.
mô hình trước đó bởi Boss và cựu DTM Fellow Prudence Foster cho thấy đồng vị có thể được gửi vào một đám mây trước khi mặt trời nếu một sóng xung kích từ một vụ nổ siêu tân tinh giảm xuống còn 6-25 dặm mỗi giây và sóng và điện toán đám mây đã có một nhiệt độ ổn định - 440 ° F (10 K). Những mô hình đó không hoạt động nếu vật liệu được làm nóng bằng nén và làm mát bằng bức xạ, và câu hỏi hóc búa này đã khiến cộng đồng nghi ngờ về việc liệu một siêu sốc có bắt đầu những sự kiện này hơn bốn tỷ năm trước hay không, ông nhận xét Harri Vanhala, người tìm thấy kết quả tiêu cực trong Ph.D. Luận án làm việc tại Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian năm 1997.
Sử dụng một mã thủy động tinh luyện lưới thích ứng, FLASH2.5, được thiết kế để xử lý các mặt trận sốc, cũng như luật làm mát được cải thiện, các nhà nghiên cứu của Carnegie đã xem xét một số tình huống khác nhau. Trong tất cả các mô hình, mặt trước chấn động đã tạo ra một đám mây tiền mặt trời với khối lượng Mặt trời của chúng ta, bao gồm bụi, nước, carbon monoxide và hydro phân tử, đạt nhiệt độ cao tới 1.340 ° F (1000 K). Trong trường hợp không làm mát, đám mây không thể sụp đổ. Tuy nhiên, với luật làm mát mới, họ phát hiện ra rằng sau 100.000 năm, đám mây tiền mặt trời đã dày hơn 1.000 lần so với trước đây và nhiệt từ phía trước bị sốc nhanh chóng bị mất, dẫn đến chỉ có một lớp mỏng với nhiệt độ gần 1.340 ° F (1000 K). Sau 160.000 năm, trung tâm đám mây đã sụp đổ để trở nên dày đặc hơn gấp triệu lần, tạo thành protosun. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các đồng vị từ mặt trước sốc được trộn vào protosun theo cách phù hợp với nguồn gốc của chúng trong một siêu tân tinh.
Đây là lần đầu tiên một mô hình chi tiết cho siêu tân tinh kích hoạt sự hình thành hệ mặt trời của chúng ta đã được chứng minh là có hiệu quả, ông chủ cho biết. Chúng tôi bắt đầu với một Little Bang 9 tỷ năm sau Big Bang.
Nguồn: Viện khoa học Carnegie
