「これは私が取り組んできた中で最もエキサイティングな研究の一つです」と、フィールド博物館のキュレーターでシカゴ大学の准教授、そして米国科学アカデミー紀要にこの発見を説明する論文の主執筆者であるフィリップ・ヘック氏は言います。 「これらは、これまでに発見された最古の固体物質であり、我々の銀河系で星がどのように形成されたかについて教えてくれます」
ヘック氏らが調べた物質は、プレソーラー粒と呼ばれ、太陽が誕生する前に形成された鉱物です。 「これらは星の固体サンプルであり、本物の星屑です」とヘックは言う。 これらの星屑は隕石の中に閉じ込められ、何十億年も変化しないままなので、太陽系以前のタイムカプセルになっているのです」
しかし、プレソーラー粒は手に入れるのが難しい。 地球に落ちてきた隕石の約5パーセントにしか含まれない希少なもので、大きいものでもこの文章の最後にあるピリオドに100個は収まるような小さなものです。 マーチソン隕石は、1969年にオーストラリアに落下した隕石で、ビクトリア州マーチソンの人々が科学のために提供した宝の山である。
「隕石の断片を粉々に砕くことから始まります」と、フィールド博物館とシカゴ大学の大学院生でこの研究の共著者であるJennika Greerは説明しています。 「この「腐ったピーナッツバターのような隕石ペースト」を酸で溶かし、プレソーラーの粒だけを残しました。 「3487>
前極性粒子が分離されると、研究者はそれがどの種類の星から来たのか、またどのくらい古いのかを突き止めたのです。 「これは基本的に、銀河系を通過して固体物質を貫通する高エネルギー粒子である宇宙線への曝露量を測定したものです」とヘック氏は説明します。 「宇宙線の一部は物質と相互作用し、新しい元素を形成します。 そして、長く浴びれば浴びるほど、それらの元素はより多く形成されます」
「私はこれを、暴風雨の中でバケツを出すことに例えています。 雨量が一定だとすると、バケツにたまった水の量で、どれだけの時間さらされたかがわかります」と彼は付け加えます。 3487>
研究者たちは、前太陽系粒の中には、これまでに発見された中で最も古いものもあることを発見しました。 ちなみに、太陽は46億年、地球は45億年です。
しかし、プレソーラー粒の年齢は発見の終わりではありませんでした。 プレソーラー粒は星が死ぬときにできるものなので、星の歴史を知ることができるのです。
「予想以上に多くの若い粒がありました」とヘックは言います。 「私たちの仮説では、49億年から46億年前のこれらの粒の大部分は、星形成が促進されたエピソードで形成されたと考えています。 この発見は、新しい星が一定の割合で形成されるのか、それとも時間の経過とともに新しい星の数に高低があるのかについて、科学者の間で議論されている中で、大きな影響を及ぼしています。 「銀河の星形成率は一定だと考えている人もいます」とヘックは言います。 「しかし、この粒のおかげで、70億年前に銀河系で星の形成が促進された時期があったことを、隕石からのサンプルで直接証明することができるようになったのです。 これは、私たちの研究の重要な発見のひとつです」
ヘックは、彼のチームが見つけた予想外のことはこれだけではないと指摘しています。 粒に含まれる鉱物が宇宙線とどのように相互作用するかを調べる中で、研究者たちは、プレソーラー粒がしばしば「グラノーラのように」大きなクラスターで固まって宇宙を漂っていることも知りましたと、ヘック氏は言います。 「3487>
ヘック氏らは、これらの発見が銀河系に関する我々の知識をさらに深めることを期待しています。 “この研究で、私たちは星屑の寿命を直接決定しました。
ヘックは、前太陽粒子と初期の太陽系について、一生分の答えが残されていると指摘しています。 「私たちの故郷である天の川銀河についてもっと知るために、もっと多くの人がこの研究に取り組んでくれたらと思います」と彼は言います。 「
「私はいつも、手に取れる地質学的なサンプルで天文学をやりたいと思っていました」とヘックは言います。 「銀河の歴史を見るのは、とてもエキサイティングです。 スターダストは地球に到達した最古の物質です。スターダストから、私たちの親星、体内の炭素の起源、私たちが呼吸する酸素の起源を知ることができるのです。 星屑を使えば、その物質を太陽以前までさかのぼることができます」
「これは、星から直接サンプルを採取できることの次善の策です」とグリアは言う。
この研究は、フィールド博物館、シカゴ大学、ローレンスリバモア国立研究所、ワシントン大学、ハーバードメディカルスクール、ETH Zurich、オーストラリア国立大学の研究者によって貢献された。 資金提供は、NASA、TAWANI財団、国立科学財団、エネルギー省、スイス国立科学財団、ブラジル科学技術開発評議会、フィールドミュージアムの科学・奨学金基金委員会です
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