超大質量恆星的超新星爆炸在隕石中留下了痕迹？

隕星可能為我們太陽系的恆星和行星形成的超新星爆炸提供了新線索。當一顆大質量恆星生命結束時，就會發生內爆。這將把恆星物質釋放到太空中，形成一種被稱為超新星的熾熱爆炸。反過來這些物質被循環利用，形成新的恆星和行星。雖然超新星是恆星和星系演化過程中的重要事件，但這些恆星爆炸的內部機制仍然是個謎。

博科園-科學科普：隕石（落向地球的彗星或小行星岩石碎片）是由太陽系誕生時遺留下來的物質形成。因此這些微小的太空岩石保留了超新星釋放出恆星物質的原始化學特徵。來自日本國家天文台的研究人員利用隕石研究了被稱為電子反中微子的粒子在超新星爆炸過程中的作用。中微子是一種亞原子粒子，沒有電荷，質量非常小，從未被探測到。反中微子是反物質粒子，與中微子是對應物。電子反中微子是反中微子的一種特殊類型。

在隕石中發現的微量元素揭示了超新星爆炸的內部機制，這種爆炸將恆星物質釋放到太空中，再循環形成新的行星和恆星。圖片：National Astonomical Observatory of Japan

有六種中微子，此前的研究表明，中微子的同位素主要是由除電子反中微子之外的五種中微子產生。通過發現一個主要由電子反中微子合成的中微子同位素，可以估計所有六種中微子物種的溫度，這對理解超新星爆炸機制很重要。為了進一步了解超新星爆發時的情況，研究人員測量了隕石中釕元素的同位素Ru-98的含量。這反過來又幫助研究人員估計Ru-98的前身Tc-98（鍀元素的一種短期同位素）在早期太陽系形成的物質中有多少。

來自垂死恆星的中微子與太空中的其他粒子相互作用形成鍀元素。Tc-98的數量在很大程度上受超新星爆炸過程中釋放電子反中微子的溫度，以及恆星爆炸和太陽系形成之間的時間長短的影響。因此，研究隕石中Tc-98的濃度為超新星爆炸中中微子引發的反應提供了線索。9月4日發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上的這項研究表明：在太陽系形成時，Tc-98的預期含量並不比目前可檢測到的水平低多少，這意味著研究人員可能很快就能精確測量這種物質，並更好地估計上一次超新星形成到太陽系形成之間的時間。

博科園-科學科普｜參考期刊文獻 :《物理評論快報》｜文：Nola Taylor Redd/Space｜DOI:doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.102701

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