Végre sikerült megfejteni a meteoritokban található csillagpor egyik régi rejtélyét, méghozzá egy csillagokban zajló magreakció jobb megértésével – írja honlapján a Magyar Tudományos Akadémia. A kutatást az MTA CSFK Csillagászati Intézetének egyik munkatársa vezette.
A Naprendszer egy olyan csillagközi felhőből alakult ki, amelyben porszemek zárták magukba a kőzeteket létrehozó kémiai elemeket. Ezeknek a porszemeknek egy része nem helyben, hanem más csillagok körül keletkezett, vagyis eredetileg apró, összetömörült csillagdarabkák voltak. Ugyan az eredeti porszemek legnagyobb része elpusztult, és új porszemekké, kődarabokká, majd bolygókká – például a Földdé – állt össze, a csillagpor egy kis része túlélte a pusztulást. Ennek a különleges csillagpornak a vizsgálatával a kutatók nyomon követhetik a Naprendszer bolygóit létrehozó felhő fejlődését.
Csakhogy a porszemek vizsgálata komoly ellentmondást fedett fel. A közepes tömegű, a Napnál nagyságrendileg hatszor nehezebb csillagokról például az infravörös távcsövek megfigyelései alapján tudjuk, hogy igen nagy mennyiségű port hoznak létre. Ennek ellenére korábban nem sikerült a meteoritokban olyan porszemeket azonosítani, amelyek ilyen csillagoktól származhattak volna.
Egy új kutatás viszont most megoldást talált erre a rejtélyre: a Maria Lugaro (MTA CSFK Csillagászati Intézete) által vezetett, és a Nature Astronomy folyóiratban közölt tanulmánynak sikerült azonosítani ezeknek a csillagoknak a nyomait néhány begyűjtött meteorit-porszemcse összetételében.
A hiányzó csillagpor régóta fennálló problémája nagyon kényelmetlen helyzet volt a számunkra: megkérdőjelezte mindazt, amit a Tejútrendszerben lévő por eredetéről és fejlődéséről tudtunk. Nagy megkönnyebbülés, hogy végre azonosítottuk a nagyobb csillagokból született porszemeket
– mondta Lugaro.
Az áttörést az olaszországi Gran Sasso-hegység alatti Földalatti Nukleáris Asztrofizikai Laboratóriumban (Laboratory for Underground Nuclear Astrophyics, LUNA) elvégzett kísérletek tették lehetővé. Lugaro és csapata a LUNA tavalyi mérési eredményeit illesztette be a számítási modelljeibe, és kiderült, hogy ezekkel az új adatokkal a modellek már megegyeznek a meteoritmintákból származó porszemek tulajdonságaival. Ezzel a korábbi rejtély egy csapásra megoldódott.
A LUNA jelenleg az egyetlen földalatti részecskegyorsító a világban, amely kifejezetten az asztrofizikai szempontból érdekes magreakciókat kutatja. A létesítmény az Olasz Magfizikai Intézet (INFN) Gran Sasso Laboratóriumában található, és több mint egy kilométer vastag kőzetréteg alatt helyezkedik el.
„A kőzet egyfajta pajzsként szolgál, amely elszigeteli a mérni kívánt, nagyon ritka eseményeket mindenfajta zavartól, ami a felszínen érné őket. Így lehetőségünk nyílik arra, hogy hatékonyabban vizsgáljuk a csillagok belsejében zajló magreakciókat, például azokat, amelyekből végül a csillagpor lesz” – magyarázta Fülöp Zsolt, az MTA Atomki kutatója.
A LUNA mögött egy nagyjából negyven főből álló nemzetközi együttműködés áll, Németország, Olaszország, az Egyesült Királyság, illetve az MTA Atomki és az MTA CSFK kutatói révén Magyarország közreműködésével.