Enligt en mångårig teori, vårt solsystem bildades av en chockvåg från en exploderande supernova. Chockvågen injicerade material från den exploderande stjärnan i ett närliggande moln av damm och gas, får den att kollapsa i sig själv och bilda solen och dess omgivande planeter.

Nytt arbete från Carnegies Alan Boss erbjuder färska bevis som stöder denna teori, modellera solsystemets formation bortom den första molnkollapsen och in i de mellanliggande stadierna av stjärnbildning. Det publiceras av Astrofysisk tidskrift .

En mycket viktig begränsning för att testa teorier om solsystembildning är meteoritkemi. Meteoriter behåller ett register över elementen, isotoper, och föreningar som fanns i systemets tidigaste dagar. En typ, kallas kolhaltiga kondriter, innehåller några av de mest primitiva kända proverna.

En intressant komponent i kondriternas smink är något som kallas kortlivade radioaktiva isotoper. Isotoper är versioner av element med samma antal protoner, men ett annat antal neutroner. Ibland, som är fallet med radioaktiva isotoper, antalet neutroner som finns i kärnan kan göra isotopen instabil. För att få stabilitet, isotopen frigör energiska partiklar, som ändrar antalet protoner och neutroner, förvandla den till ett annat element.

Vissa isotoper som fanns när solsystemet bildades är radioaktiva och har sönderfallshastigheter som fick dem att dö ut inom tiotals till hundratals miljoner år. Det faktum att dessa isotoper fortfarande existerade när konditer bildades visas av överflödet av deras stabila sönderfallsprodukter - även kallade dotterisotoper - som finns i några primitiva kondriter. Att mäta mängden av dessa dotterisotoper kan berätta för forskare när, och möjligen hur, konditerna bildades.

En färsk analys av kondriter av Carnegies Myriam Telus gällde järn-60, en kortlivad radioaktiv isotop som förfaller till nickel-60. Det skapas bara i betydande mängder av kärnreaktioner inuti vissa typer av stjärnor, inklusive supernovor eller vad som kallas asymptotiska jättegrenar (AGB) stjärnor.

Eftersom allt järn-60 från solsystemets bildning för länge sedan har förfallit, Telus forskning, publicerad i Geochimica et Cosmochimica Acta, fokuserade på sin dotterprodukt, nickel-60. Mängden nickel-60 som finns i meteoritprover-särskilt i jämförelse med mängden stabil, "vanligt" järn-56-kan indikera hur mycket järn-60 var närvarande när den större överordnade kroppen som meteoriten bröt från bildades. Det finns inte många alternativ för hur ett överskott av järn-60-som senare förfallit till nickel-60-kunde ha hamnat i ett primitivt solsystemobjekt i första hand-en av dem var en supernova.

Medan hennes forskning inte hittade en "rökpistol, "bevisar definitivt att de radioaktiva isotoperna injicerades av en chockvåg, Telus visade att mängden Fe-60 som finns i det tidiga solsystemet överensstämmer med ett supernova-ursprung.

Med tanke på denna senaste meteoritforskning, Boss återbesökte sina tidigare modeller av molnkollaps som utlöste chockvåg, förlänga sina beräkningsmodeller bortom den första kollapsen och in i de mellanliggande stadierna av stjärnbildning, när solen först skapades, ett viktigt nästa steg i att knyta ihop solsystemets ursprungsmodellering och analys av meteoritprover.

"Mina fynd tyder på att en supernovachockvåg fortfarande är den mest troliga ursprungshistorien för att förklara de kortlivade radioaktiva isotoperna i vårt solsystem, Sa chefen.

Boss ägnade sitt papper åt den sena Sandra Keizer, en långsiktig samarbetspartner, som gav beräknings- och programmeringsstöd vid Carnegies avdelning för terrestrisk magnetism i mer än två decennier. Keizer dog i mars.