Mokslininkai pirmąsyk astrofizikos istorijoje ėmėsi sudėtingos užduoties – sumodeliuoti sprogimą supernovos, iš kurios liekanų Visatos platybėse, kaip manoma, susiformavo gimtasis mūsų kampelis – Saulės sistema.
Apie tai, kaip jiems sekėsi, informuoja Masačiusetso technologijų instituto (MIT) portalas „technologyreview.com“.
Saulės sistemos kilmės klausimas išlieka vienu iš aktualiausių moderniosios astrofizikos klausimų. Formavimosi mechanizmo esmė – neblogai žinoma: nedidelė dalis gigantiško molekulinio debesies pasiekė gravitacinio kolapso stadiją. Didžioji dalis debesies centre buvusios tarpžvaigždinės medžiagos sutankėjo ir palaipsniui virto Saule. Likusi medžiaga sukosi aplink tankėjantį centrą ir suformavo protoplanetinį diską, iš kurio gimė planetos, jų palydovai, asteroidai ir visi kiti Saulės sistemos kūnai. Tiesa, visa velniava, kaip dažniausiai ir nutinka, slypi smulkmenose.
Pavyzdžiui, iki galo taip ir neaišku, kas galėjo duoti impulsą pirmapradės tarpžvaigždinės medžiagos tankėjimui ir kolapsui. Norėdami geriau suprasti prenatalinio Saulės sistemos raidos periodo ypatumus, astrofizikai nusprendė patyrinėti izotopinę meteoritų ir seniausių asteroidų (anglingų CV grupės chondritų) sandarą, kurie, kaip manoma, susiformavo maždaug tuo pat metu, kaip ir Saulės sistema, ir nuo to laiko praktiškai nepatyrė jokių pokyčių.
Šie tyrimai atskleidė gana netikėtą dalyką – didelius aliuminio-26 kiekius. Šio izotopo skilimo pusperiodis – maždaug 700 tūkst. metų. Tad, vertinant kosminiu masteliu, šis izotopas gana greitai virsta aliuminiu-24 (visai įmanoma, jog šis procesas Saulės sistemos kūdikystėje buvo svarbus energijos šaltinis). Iš to sektų išvada, jog dar kolapso periodu, kai tie asteroidai ir susidarė, egzistavo kažkoks mechanizmas, kuris dujų-dulkių debesį papildydavo naujais aliuminio-26 kiekiais.
Dar viena mįslė – minėtų meteoritų ir asteroidų datavimo rezultatai. Tyrimai rodo, jog visi jie susiformavo per labai trumpą laikotarpį, kuris tęsėsi maždaug 20 tūkst. metų. Vertinant kosminiu masteliu – visi jie susidarė praktiškai vienu metu. Taigi, yra du veiksniai – aliuminio-26 šaltinis ir vienalaikis didžiosios dalies asteroidų atsiradimas. Į juos turėtų būti atsižvelgiama bet kurioje hipotezėje, kuria mėginama apibrėžti, kas vyko pirmapradžio dulkių-dujų debesies kolapso metu.
Iš visų hipotezių bene populiariausia šiandien yra versija apie labai arti būsimosios Saulės sistemos įvykusį supernovos sprogimą – jis ir galėjo nulemti abiejų veiksnių (aliuminio-26 ir asteroidų) atsiradimą. Tiesa, yra ir kitų hipotezių. Pavyzdžiui, aliuminio-26 srautą kartu su kitomis dalelėmis į kosminę erdvę išspinduliuoja kai kurios žvaigždės.
Kuri iš hipotezių yra teisingiausia, pasufleruoti gali naujausi astrofiziko Matijaso Gricšnederio (Matthias Gritschneder) ir jo kolegų iš Kinijos tyrimo rezultatai. Sudarę tos nepaprastai senos epochos kompiuterinį modelį, mokslininkai priėjo išvadą, jog teisingiausia iš visų suformuluotų hipotezių yra būtent supernovos hipotezė. Tyrėjai sudarė kompiuterinį modelį, kuris atvėrė galimybes pamatyti, kaip supernovos sprogimo bangos sklido kur kas šaltesniu molekuliniu dujų debesiu, iš kurio vėliau susiformavo Saulės sistema.
Kompiuterinis modelis pateikė lygiai tokį aliuminio-26 kiekį, koks formuluojamas hipotezėje. Be to, smūginė supernovos sprogimo banga galėjo būti tas galingas stimulas, išprovokavęs tarpžvaigždinio dujų-dulkių debesies gravitacinį kolapsą. Kai jo metu temperatūra nukrito žemiau 1800°C, pradėjo formuotis asteroidai.
Svarbu ir tai, jog kompiuteriniame modelyje viskas vyko, vertinant kosminiu masteliu, labai greitai – maždaug per 20 tūkst. metų. Viskas taip, kaip ir pagal meteoritų tyrimų duomenis.
Tiesa, šie skaičiavimai buvo atlikti dvimačiame modelyje – tyrimo autoriams patikslinti rezultatus reikės, atlikus trimatį kompiuterinį modeliavimą. Reikės ir dar kai kurių detalių patikslinimo, tačiau panašu, kad Saulės sistemos pramotė – supernova, kadaise jaukiam mūsų pasauliui davusi pradžią, po truputį praskleidžia Saulės sistemos formavimosi paslapties šydą.
Parengė Saulius Žukauskas
