Астрономи з'ясували, що пилові зерна з карбиду кремнію починають утворюватися в залишках наднових через два роки після вибуху зірки. Це підтверджує гіпотезу, що наднові II типу є важливим джерелом пилу, багатого вуглецем, що спостерігається в молодих галактиках. Наукова стаття опублікована в журналі.
Питання походження космічного пилу в галактиках досі залишається відкритим. Передбачається, що конденсація пилів йде в щільному середовищі при температурах від 500 до 2000К, наприклад в атмосферах зірок-гігантів і надгігантів, в залишках нових і наднових, в планетарних туманностях або щільних газових хмарах, з яких формуються зірки. Однак не до кінця зрозуміло, як і де саме конденсуються і ростуть пилові частинки і як вони уникають руйнування в несприятливих умовах всередині областей активного зіроутворення в галактиках.
В останнє десятиліття уявлення про утворення пилу у Всесвіті була піддана перегляду після виявлення величезної кількості пилу в молодих галактиках, віком від 1 до 100 мільйонів років. Була висунута гіпотеза, що основним джерелом пилових зерен в таких об'єктах є вибухи наднових II типу. Протягом декількох років після вибуху може утворюватися пил загальною масою 0,08-1 мас Сонця. Це підтверджується даними спостережень, наприклад Крабовидної туманності або залишку наднової SN1987A, які давали оцінки маси пилу в 0,1-0,5 мас Сонця. У разі інших наднових реєструвалися менші кількості пилу, чого недостатньо для пояснення «запиленості» спостережуваних молодих галактик. Однак теорія приходить у згоду зі спостереженнями, якщо припустити, що кількість пилу буде безперервно зростати протягом декількох років.
Щоб довести це припущення, необхідні спостереження за залишками наднових протягом довгого часу після вибуху, як це було, наприклад, у разі наднової SN 2010jl. А можна застосувати альтернативний метод, який використовувала група на чолі з Наном Лю (Nan Liu), яка досліджувала ізотопний склад пресолярних пилових зерен у складі метеоритів. Вони представляють собою тугоплавкі частинки міжзіркового пилу, які містилися в протосолнечній туманності. Частина цих пилів (X-grains), що складаються з карбіду кремнію, утворилися в залишках наднових, про що свідчить їх ізотопний склад, зокрема надлишок ізотопу 28Si і наявність короткоживучого ізотопу 44Ti з періодом напіврозпаду 60 років. (збагаченою елементами від кремнію до сірки) і зовнішньою (збагаченою елементами від гелію до вуглецю) областей зірки на стадії передсверхнової, в тому числі ізотоп 49V, що утворюється в ході реакцій нейтронного захоплення, і продукт його розпаду 49Ti, які можуть служити «хронометром» для визначення часу їх утворення в залишку наднової.
У роботі вивчалися пилові зерна з Мерчисонського метеорита, їх ізотопний склад визначався за допомогою методів рентгенівської енергодисперсійної спектрометрії і нанорозмірної мас-спектрометрії вторинних іонів, а потім порівнювався з даними за іншими дослідженими метеоритами і результатами розрахунків. Було встановлено, що ці пилинки утворилися, принаймні, через два роки після вибуху масивних зірок-прабатьків, багатих вуглецем. Якщо врахувати, що спостереження за залишками наднових SN 1987A і SN 2010jl показали, що вуглецеві зерна пилу почали з'являтися через кілька років після вибуху, то в сумі ці дані підтверджують теорію про безперервне накопичення пилу в залишках наднових.
Раніше ми розповідали про те, як виглядає залишок наднової в 3D і його 15 років життя, яким чином наднова розкрила роль «центральних машин» в гамма-сплесках, і як «Хаббл» побачив світлове відлуння від вибуху наднової.