Galaksien historia on kirjoitettu pölyyn
Tutkijat ovat analysoineet meteoriitista löytynyttä pölyä ja selvittäneet sen matkan seitsemän miljardia vuotta sitten kuolleesta tähdestä Maan pinnalle.
Universumissa kaikki on syntynyt pölystä. Tähtitieteilijät löysivät pölyhiukkasen, joka on Aurinkokuntaa vanhempi. Ja selvittivät sen seitsemän miljardin vuoden historiaa.
Seitsemän miljoonaa vuotta sitten punaisen jättiläistähden uloimmissa osissa syntyi mikroskooppisen pieni pölyhiukkanen. Tähti on elinkaarensa päässä, ja kun se lopulta paloi loppuun, sen kaasu ja pöly levisivät avaruuteen.
Pitkään pölyhiukkanen leijui siellä täällä Linnunradassa, kunnes se päätyi osaksi valtavaa pöly ja kaasupilveä, jonka romahduksesta syntyi Aurinkokunta. Aurinkokunnassa pölyhiukkanen joutui meteoriittiin, joka osui Maahan Australiassa lähellä Murchisonin kaupunkia vuonna 1969. Nyt hiukkanen on laboratoriossa Chicagossa.
Aurinkokunta on täynnä jäännöksiä tähdistä, jotka ovat kuolleet ja levinneet kaasuna ja pölynä avaruuteen miljardeja vuosia sitten. Pölyhiukkanen on kuitenkin ensimmäinen suora todiste prosessista. Chicagon yliopiston ja luonnonhistoriallisen Fieldmuseon tutkijat ovat eristäneet hiukkasen Murchinsonin meteoriitista ja onnistuneet määrittämään sen iän. Tammikuussa 2020 julkaistu tutkimus osoittaa, että se on yli seitsemän miljardia vuotta vanha. Aurinkokunnalla on ikää 4,6 miljardia vuotta, joten pölyhiukkanen on ikään kuin muisto ajalta, jolloin Aurinkoa ei ollut olemassa.
Yhdysvaltalaistutkimus on herättänyt suurta kiinnostusta, sillä tutkijoilla on käsissään ylivoimaisesti vanhinta tunnettua ainetta. Pölyhiukkanen on osa Linnunradan tähtien ja planeettojen syntyä. Mitään niistä ei olisi syntynyt ilman pölyä.
Avaruuspölyä lattialla
Kun tähtitieteilijät puhuvat pölystä, he eivät ensisijaisesti tarkoita lattialla pyöriviä villakoiria mutta myös niitä. Kosmista pölyä on myös siinä pölyssä ja hiekassa, jota kertyy ikkunalaudoille ja lattioille. Tosin avaruudesta tulevan pölyn hiukkaset ovat paljon hiekanjyväsiä pienempiä: millimetrin tuhannes tai miljoonasosan levyisiä. Yleensä ne koostuvat hapesta, piistä, magnesiumista, hiilestä ja raudasta, mutta ne voivat olla myös puhdasta hiiltä, kuten kynttilän polttamisesta syntyneet nokihiukkaset. Joka päivä Maahan leijuu avaruudesta 43 tonnia pölyä, joka on peräisin kuolleista tähdistä.
Itse asiassa luonnossa kaikki koostuu atomeista, jotka ovat syntyneet miljardeja vuosia sitten tähdissä samalla tavoin kuin Murchisonin meteoriitin pöly. Alkuräjähdyksessä syntyivät vain kaikkein kevyimmät alkuaineet, vety ja helium, ja vähän litiumia. Niitä raskaammat aineet syntyivät tähtien ytimissä, kun kevyet alkuaineet yhdistyivat yhä raskaammiksi. Niin ovat saaneet alkunsa kaikki atomit ja alkuaineet, joista Maa ja sen asukkaat koostuvat.
Vaikka kaikki aine on pohjimmiltaan tähtipölyä, on hyvin vaikeaa löytää Maata vanhempaa pölyä. Nuori Aurinko nimittäin kuumensi Aurinkokunnan sisäosat niin perusteellisesti, että pöly suli ja muutti muotoaan. Maapallokin oli aluksi pelkkää sulaa laavaa, ja myöhemmin tulivuorenpurkaukset ja maankuoren liikkeet ovat muokanneet planeetan alkuperäisiä aineksia tehokkaasti. Maa on siis syntynyt tähtipölystä, mutta ajan mittaan aineet ovat muuttuneet, eikä niitä ei enää tunnista samaksi aineeksi.
Vauvabuumi Linnunradassa
Maan päältä avaruuden pölyä pitää siis etsiä kappaleista, jotka ovat tulleet tänne äskettäin, kuten Murchisonin meteoriitti. Tutkijat ottivat meteoriitista osan ja murskasivat sen. Murskaa tutkittiin massaspektrometrillä eli laitteella, jolla voidaan määrittää yksittäisten atomien massa. Näin murskasta löytyi hiukkanen, joka oli erilainen kuin Maasta peräisin oleva aine. Tutkijat eristivät hiukkasen ja määrittivät sen iän.
Iän määrityksessä käytettiin avuksi neonatomeja. Sinä aikana kun hiukkanen leijui itsekseen Linnunradassa, se altistui kosmiselle säteilylle, joka muutti osan sen neonatomeista. Mittaamalla tarkasti neonin määrän tutkijat saattoivat päätellä, miten kauan hiukkanen oli harhaillut avaruudessa omin päin.
Yli seitsemän miljardia vuotta vanhan hiukkasen lisäksi Murchisonin meteoriitista löytyi useita muita pölyhiukkasia, jotka ovat peräisin kuolleista tähdistä mutta jotka ovat paljon nuorempia. Useimmat niistä ovat 4,6–4,9 miljardia vuoden takaa, eli ne ovat ilmeisesti syntyneet tähdissä, jotka olivat elinkaarensa loppupäässä juuri ennen kuin Aurinko syntyi.
Tähtien synnystä laadittujen teoreettisten mallien mukaan piikarbidi, josta kosmiset pölyhiukkaset muodostuvat, syntyy pääasiassa tähdissä, joiden elinikä on hieman yli kaksi miljardia vuotta. Suurin osa meteoriitin kosmisesta pölystä on siis peräisin tähdistä, jotka syntyivät noin seitsemän
Optinen teleskooppi näkee vain tumman pilven
Kotkasumussa noin 7 000 valovuoden päässä Maasta on valtvava pöly- ja kaasupilvi, joka on saanut nimen Luomisen pilarit. Hubble-avaruusteleskoopin optisen kameran kuvassa näkyy vain tumma pilvi, koska pöly ei päästä takanaan olevien tähtien valoa lävitseen.