Tussen de sterren in onze Melkweg, enorme hoeveelheden kleine stofkorrels drijven doelloos rond. Ze vormen de bouwstenen van nieuwe sterren en planeten. Maar we weten nog steeds niet welke elementen er precies beschikbaar zijn om planeten zoals de aarde te vormen. Een onderzoeksteam bij SRON onder leiding van Elisa Costantini heeft nu waarnemingen van röntgentelescopen gekoppeld aan gegevens van synchrotronfaciliteiten om een ​​kaart te maken van interstellaire korrels in de Melkweg.

Als ons sterrenstelsel zou krimpen tot het punt waar sterren zo groot zijn als knikkers, er zou nog zo'n duizend kilometer tussen elk van hen zitten. Het is dus veilig om te zeggen dat sterrenstelsels grotendeels uit lege ruimte bestaan. Nog altijd, deze ruimte is niet zo leeg als je zou denken. Het is gevuld met het zogenaamde interstellaire medium. Het grootste deel hiervan bestaat uit ijl gas, maar ongeveer één procent heeft de vorm van kleine korrels van ongeveer 0,1 micron - een duizendste van de breedte van een mensenhaar.

Deze korrels worden gevormd tijdens de levenscyclus van sterren. Een ster, en de planeten eromheen, worden gevormd door een instortende wolk van gas en stof. Wanneer de ster tegen het einde van zijn leven evolueert, het verdrijft een groot deel van zijn massa in het omringende medium, het creëren van nieuw materiaal voor stofvorming. Als de ster zijn leven beëindigt met een supernova-explosie, het zal het milieu verder verrijken met nog meer gas en stof. Dit zal op zijn beurt uiteindelijk nieuwe bouwstenen vormen voor sterren en planeten. Zoals Carl Sagan zei, "We zijn gemaakt van sterrenstof." Maar welke elementen er precies beschikbaar zijn in het interstellaire medium om planeten zoals de aarde te vormen, is nog onbekend.

De onderzoeksgroep interstellair stof van SRON Netherlands Institute for Space Research, onder leiding van Elisa Costantini, heeft nu de interstellaire korrels in onze Melkweg bestudeerd met behulp van röntgenstraling. Ze waren in staat, Voor de eerste keer, om de eigenschappen van het stof in de centrale regio's van de melkweg te onderzoeken, en ontdekte dat die korrels consequent zijn gemaakt van een glasachtig silicaat:olivijn, dat is een verbinding van magnesium, ijzer, silicium en zuurstof. De interactie met stellaire straling en kosmische straling smolt deze korrels om kleine glasachtige onregelmatige bollen te vormen. Als we verder naar buiten gaan naar meer diffuse gebieden weg van het galactische centrum, het team vond aanwijzingen voor de aanwezigheid van een grotere variatie in stofsamenstelling. Dit kan leiden tot gediversifieerde planetaire systemen. Het kan zelfs zijn dat ons planetenstelsel eerder uitzondering dan norm is.

Costantini opmerkingen, "Ons zonnestelsel werd gevormd in de buitenste regionen van de melkweg en is het resultaat van een complexe opeenvolging van gebeurtenissen, inclusief nabijgelegen supernova-explosies. Het blijft een open vraag wat de juiste omgeving is om planetaire systemen te vormen en welke van deze gebeurtenissen van vitaal belang zijn om een ​​planeet te vormen waar leven kan gedijen."

Om bij hun resultaten te komen, Costantini en haar groep kwamen overeen met waarnemingen van röntgentelescopen en synchrotronfaciliteiten. Ze gebruikten de laatste om de kenmerken te karakteriseren die interstellaire stofanalogen zoals silicaten, oxiden en sulfaten produceren in röntgenstralen. Vervolgens vergeleken ze deze met de astronomische gegevens om de beste overeenkomsten te vinden. Door verschillende zichtlijnen te observeren, konden ze verschillende omgevingen van de Melkweg verkennen.

Het onderzoeksteam gebruikte de synchrotronfaciliteiten Soleil-LUCIA beamline, de Dubble-ESRF-bundellijn en de Titan-elektronenmicroscoop aan de Universiteit van Cadiz. Aan de astronomische kant, ze gebruikten de röntgenobservatoria XMM-Newton (ESA) en Chandra (NASA).