Isotopenverhältnisse in Meteoriten deuten darauf hin, dass eine Supernova explodierte, als die Sonne und das Sonnensystem noch in der Entstehung waren. Aber die Schockwelle von einer derart nahen Supernova hätte das entstehende Sonnensystem möglicherweise zerstören können. Neue Berechnungen zeigen, dass ein Filament molekularer Gase, die der Geburtskokon des Sonnensystems waren, zum Bewahren der Isotope in Meteoriten beitrugen, während sie als Puffer agierten, der das junge Sonnensystem vor der nahen Supernova-Schockwelle schützte.
Meteoriten bewahren Informationen über die Bedingungen zur Geburt der Sonne und der Planeten. Die Meteoritenbestandteile zeigen eine ungleichförmige Konzentration eines radioaktiven Aluminiumisotops. Diese Variation spricht dafür, dass eine zusätzliche Menge des radioaktiven Aluminiums kurz nach Beginn der Entstehung des Sonnensystems eingebracht wurde. Eine nahe Supernova-Explosion ist der beste Kandidat für diese Injektion neuer radioaktiver Isotope. Aber eine Supernova, die nahe genug war, um die in den Meteoriten registrierte Isotopenmenge zu liefern, hätte auch eine Schockwelle erzeugt, die stark genug gewesen wäre, um das junge Sonnensystem auseinanderzureißen.
Ein Team unter Leitung von Doris Arzoumanian vom National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) gibt eine neue Erklärung dafür, wie das Sonnensystem die in den Meteoriten gemessene Isotopenmenge ansammelte und die Supernova-Schockwelle überstand. Sterne entstehen in großen Gruppen – sogenannten Sternhaufen – in riesigen Wolken aus molekularen Gasen. Diese Molekülwolken haben eine filamentartige Struktur. Kleine Sterne wie die Sonne entstehen normalerweise entlang der Filamente und große Sterne, die als Supernova explodieren werden, bilden sich üblicherweise an den Knoten, wo sich mehrere Filamente kreuzen.
Unter der Bedingung, dass die Sonne an einem dichten Gasfilament entstand und eine Supernova an einem nahen Knoten explodierte, zeigten die Berechnungen des Teams, dass es mindestens 300.000 Jahre dauern würde, bis die Schockwelle das dichte Filament um das entstehende Sonnensystem aufbrechen könnte. Die mit den radioaktiven Isotopen angereicherten Bestandteile der Meteoriten bildeten sich in den ersten etwa 100.000 Jahren des entstehenden Sonnensystems innerhalb des dichten Filaments. Das Filament könnte als ein Puffer agiert haben, um das junge Sonnensystem zu schützen und unterstützte das Einfangen der radioaktiven Isotope von der Supernova-Schockwelle und kanalisierte sie in das entstehende Sonnensystem.
Diese Ergebnisse erschienen am 25. April 2023 unter dem Titel „Insights on the Sun Birth Environment in the Context of Star Cluster Formation in Hub–Filament Systems“ in den Astrophysical Journal Letters.
(THK)
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