Внеземной камень, найденный в Египте, может быть первым на Земле вещественным доказательством существования редкой сверхновой звезды

Взрывы сверхновых "стандартной свечи" (или типа Ia) - одни из самых энергичных событий во Вселенной, которые происходят, когда плотная белая карликовая звезда поглощает другую звезду. Теперь ученые считают, что нашли первое доказательство существования такой сверхновой на Земле.

Это утверждение появилось после тщательного изучения внеземного камня Гипатии, который был найден в Египте в 1996 году. Все признаки, включая химический состав и структуру камня, указывают на то, что осколки содержат частицы пыли и газового облака, окружавшего сверхновую звезду Ia.

За миллиарды лет эта смесь пыли и газа должна была превратиться в твердое вещество, говорят исследователи, и в итоге образовать материнское тело, из которого произошла Гипатия, примерно в то время, когда только зарождалась наша Солнечная система.

"В некотором смысле можно сказать, что мы застали взрыв сверхновой Ia в самом начале, потому что атомы газа от взрыва попали в окружающее пылевое облако, которое в итоге сформировало материнское тело Гипатии", - говорит геохимик Ян Крамерс из Университета Йоханнесбурга в Южной Африке.

Используя подробные, неразрушающие методы химического анализа, команда исследовала 17 различных объектов на крошечном образце Гипатии. Затем им предстояло собрать воедино сведения о том, где находился этот камень и как он образовался.

Эти подсказки включали необычно низкий уровень содержания кремния, хрома и марганца, что говорит о том, что камень образовался не во внутренней части Солнечной системы. Исследователи также отметили высокий уровень содержания железа, серы, фосфора, меди и ванадия, что опять же делает объект отличным от всего, что находится по соседству с нами в космосе.

Если посмотреть на концентрацию элементов в Гипатии, то она заметно отличалась от той, которую мы ожидали бы увидеть в породах из внутренней части Солнечной системы и в нашем рукаве Млечного Пути. Дальнейший анализ исключает возможность того, что камень образовался из красной гигантской звезды.

Исследователи также смогли показать, что Гипатия не соответствует тому, что можно было бы ожидать, если бы она произошла от сверхновой звезды типа II - в ней слишком много железа по отношению к кремнию и кальцию - и это оставляет интригующую возможность того, что это остаток от сверхновой звезды типа Ia, причем первый, найденный на этой планете.

"Если эта гипотеза верна, то Гипатийский камень станет первым на Земле вещественным доказательством взрыва сверхновой типа Ia", - говорит Крамерс.

"Возможно, не менее важно то, что он показывает, что отдельная аномальная порция пыли из космоса может быть включена в солнечную туманность, из которой сформировалась наша Солнечная система, не будучи полностью перемешанной".

Из того, что мы знаем о сверхновых типа Ia, следует, что они должны создавать очень необычные схемы концентрации элементов в таких породах, как Гипатия. Благодаря всестороннему поиску данных по звездам и моделированию, команда не смогла найти лучшего соответствия для этой породы.

Из 15 элементов, проанализированных в камне, несколько соответствовали тому, что можно было бы ожидать, если бы объект произошел от взрыва плотной звезды-белого карлика.

Однако дело еще не закрыто. Еще шесть элементов не соответствуют моделям сверхновых типа 1а: алюминий, фосфор, хлор, калий, медь и цинк. Однако исследователи считают, что это можно объяснить чем-то более далеким в прошлом сверхновой.

"Поскольку звезда-белый карлик образуется из умирающего красного гиганта, Гипатия могла унаследовать эти пропорции шести элементов от звезды-красного гиганта", - говорит Крамерс. "Это явление наблюдалось у белых карликовых звезд в других исследованиях".

Нам понадобятся дополнительные исследования, чтобы окончательно разобраться в этом вопросе, но на данный момент, безусловно, похоже, что этот загадочный камень проделал очень долгий путь. 

Исследование было опубликовано в журнале Icarus.