Ett mysterium kring utrymmet runt vårt solsystem håller på att utvecklas tack vare bevis på supernovor som finns i djuphavssediment.

Professor Anton Wallner, en kärnfysiker vid ANU, ledde studien som visar att jorden har rest de senaste 33, 000 år genom ett moln av svagt radioaktivt damm.

"Dessa moln kan vara rester av tidigare supernovaexplosioner, en kraftfull och superljus explosion av en stjärna, " sa professor Wallner.

Professor Wallner genomförde forskningen vid ANU Heavy Ion Accelerator Facility (HIAF). Han har också gemensamma positioner vid Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) och Technical University Dresden (TUD) i Tyskland.

Forskarna sökte igenom flera djuphavssediment från två olika platser som går tillbaka 33, 000 år med den extrema känsligheten hos HIAF:s masspektrometer. De hittade tydliga spår av isotopen järn-60, som bildas när stjärnor dör i supernovaexplosioner.

Järn-60 är radioaktivt och sönderfaller fullständigt inom 15 miljoner år, vilket innebär att alla järn-60 som hittats på jorden måste ha bildats mycket senare än resten av den 4,6 miljarder år gamla jorden och kommit hit från närliggande supernovor innan de slog sig ner på havsbotten.

Professor Wallner hittade tidigare spår av järn-60 för cirka 2,6 miljoner år sedan, och möjligen en annan för cirka 6 miljoner år sedan, vilket tyder på att jorden hade färdats genom nedfallsmoln från närliggande supernovor.

Under de senaste tusen åren har solsystemet rört sig genom ett tätare moln av gas och damm, känt som det lokala interstellära molnet, (LIC), vars ursprung är oklart. Om detta moln hade sitt ursprung under de senaste miljoner åren från en supernova, det skulle innehålla järn-60, och så teamet bestämde sig för att söka efter nyare sediment för att ta reda på det.

Säker nog, det fanns järn-60 i sedimentet på extremt låga nivåer – vilket motsvarar radioaktivitetsnivåer i rymden långt under jordens naturliga bakgrundsnivåer – och fördelningen av järn-60 matchade jordens senaste färd genom det lokala interstellära molnet. Men iron-60 sträckte sig längre bak och spreds över hela 33, 000 års mätperiod.

Bristen på korrelation med solsystemets tid i det nuvarande lokala interstellära molnet verkar ställa fler frågor än det svarar. För det första, om molnet inte bildades av en supernova, Var kom det ifrån? Och för det andra, varför är det iron-60 så jämnt fördelat över hela rymden?

"Det finns färska tidningar som tyder på att järn-60 fångat i dammpartiklar kan studsa runt i det interstellära mediet, " sa professor Wallner.

"Så iron-60 kan härröra från ännu äldre supernovaexplosioner, och det vi mäter är något slags eko. Mer data krävs för att lösa dessa detaljer."

Forskare från ANU, Australian Nuclear Science and Technology Organisation, HZDR, universitetet i Wien och TU Berlin deltog i studien.

Resultaten har publicerats i tidskriften PNAS .