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基于 ALMA 观测的超新星 1987A 插图。图片来源：Alexandra Angelich （NRAO/AUI/NSF）

默奇森陨石中的一对前太阳颗粒。来源：能源部阿贡国家实验室
据《今日宇宙》（Brian Koberlein）：宇宙中大多数不同的元素都来自超新星。从字面上讲，我们是由那些早已死亡的恒星和其他天体物理过程的尘埃组成的。但这一切是如何发生的细节是天文学家努力理解的。
超新星产生的各种同位素是如何驱动行星系统进化的？在各种类型的超新星中，哪一种在创造我们今天看到的元素丰度方面发挥了最大的作用？天文学家研究这些问题的一种方法是观察太阳前的颗粒。
这些是在太阳形成之前很久就形成的尘埃颗粒。当一颗恒星点燃其核炉并清除其系统中的尘埃时，其中一些恒星被赶出了旧系统。其他则是由超新星和恒星碰撞的残骸形成的。无论其起源如何，每一个太阳前颗粒都有一个独特的同位素指纹，告诉我们它的故事。
几十年来，我们只能研究陨石中发现的太阳前颗粒，但星尘等任务已经捕获了彗星上的颗粒，为我们提供了更丰富的研究来源。通过ALMA等射电望远镜的观测，天文学家可以观察这些颗粒在起源点的同位素比率。我们现在可以在实验室和太空中研究前太阳颗粒。
arXiv预印本服务器上发布的一项新研究对两者进行了比较，重点研究了超新星的作用。
他们发现，前太阳粒子的物理聚集对于理解它们的起源至关重要。例如，II型超新星，也称为核心坍缩超新星，已知会产生钛-44，这是一种不稳定的同位素。通过衰变过程，这会在前极颗粒中产生过量的钙-44 。
但是，从年轻恒星系统中脱落的颗粒也含有过量的钙-44 。在第一种情况下，颗粒与钛形成，然后钛衰变为钙，而在第二种情况下颗粒直接与钙形成。我们不能仅仅通过观察同位素比率来区分这两者。相反，我们必须研究钙-44在晶粒内的具体分布。
研究小组发现，使用纳米级二次离子质谱仪（NanoSIMS），他们可以区分陨石中发现的颗粒的来源。硅和铬的同位素也存在类似的复杂性。
总的来说，这项研究证明，我们需要更多的研究来梳理我们收集的太阳前谷物的起源。但是，随着我们更好地了解我们在地球上收集的颗粒，它们应该有助于我们更深入地了解元素是如何在大恒星的核炉中锻造的。