В 2006 году капсулы космического аппарата «Стардаст» (Stardust) вернулись на Землю — сегодня ученые заявляют, что им, возможно, удалось обнаружить в аппаратах 7 звездных пылинок. Это уникальное открытие, которое, возможно, позволит перейти от теории к фактическим знаниям о межзвездной пыли.
Возвращение капсулы на землю. © NASA
Космический аппарат «Стардаст» оснащен коллектором межзвездной пыли толщиной в 1 см. Внутри он состоит из блоков аэрогеля — пористого кремния на 99,8 % состоящего из пустот и способного поймать частицы пыли, не испаряя их. Низкая плотность материала дает гарантию того, что не возникнет трения, когда частицы, двигающиеся с гиперзвуковой скоростью, попадут в него. Всего было 4 коллектора из нескольких десятков тонких листов фольги и аэрогеля, половина из которых была установлены на носу аппарата, а половина — в его задней части. Проект «Стардаст» осуществлял миссию приближения к комете Вильда-2, где он сделал 72 снимка, а также провел сбор частиц из пылевого потока.
Более 30 тысяч добровольцев изучали миллионы изображений аэрогеля в целях найти следы, оставленные частицами (их диаметр составлял около двух миллионных долей метра). За 8 лет была проанализирована половина пластин аэрогеля и разделяющих их листов фольги. Добровольцы нашли 5 частиц межзвездной пыли, две нашли ученые, которые изучали другую подборку снимков с зонда. Интересно, что были найдены и другие частицы — 3 кусочка космического корабля, а также 4 частицы, предположительно, межзвездные (0,4 миллионной доли метра), впечатанные в алюминиевую фольгу вокруг плитки с аэрогелем.
Физик из Университета Калифорнии, Лаборатории космических наук Беркли и ведущий автор доклада, написанного совместно с 65 учеными, Эндрю Вестфаль заявил, что данные частицы — драгоценность. Ведь если подтвердится, что их происхождение — вне Солнечной системы, то открытие будет поистине уникальным. Для окончательного подтверждения необходимо провести исследования — в частности измерить в разных образцах содержание изотопов кислорода — концентрация должна будет отличаться от той, которая встречается в Солнечной системе. Для получения таких данных потребуется несколько лет работы, ведь с частицами необходимо обращаться крайне осторожно. Аэрогелевую ловушку и алюминиевую фольгу также будут изучать в течение 2–3 лет.
Если частицы действительно межзвездные, то они могли бы рассказать о происхождении и истории межзвездной пыли. В настоящее время ученые отмечают, что частицы более разнообразны по составу, размеру, структуре, все они разные, все это отличается от ранних теоретических предположений. Семь пылевых частиц состоят из различных силикатов — минералов, которые состоят из диоксида кремния, кислорода и металлов, что указывает на свою историю у каждой частицы. Оливин в 6 фрагментах может говорить о том, что они были рождены в одной системе, откуда были выброшены взрывом в межзвездное пространство. В некоторых частицах были обнаружены атомы и соединения серы — согласно теориям, они не должны встречаться в межзвездном пространстве. Это говорит о возникновении их в протопланетных дисках и последующем попадании в межзвездное пространство или же о несовершенстве теории — пока неизвестно.
Вестфаль считает, что своя история может быть у каждой частицы и приводит версию об изначальном формировании частицы в одной звезде, а затем ее путешествии в течение десятков миллионов лет по межзвездному пространству и смешении с частицами других звезд, а также с частицами, образованными в пространстве из холодных молекулярных облаков. Сложность и разнообразие частиц для ученых оказались неожиданными.