Ученые обнаружили, что космические лучи, исходящие от недавно взорвавшейся сверхновой, могут способствовать образованию необходимых радиоактивных элементов в протопланетном диске, что влияет на процесс формирования планет земного типа.
Международная группа астрофизиков разработала инновационную модель формирования планет земного типа, в которой космические лучи от взрыва близкой сверхновой играют главную роль. В статье, опубликованной 21 декабря 2025 года в журнале Science Advances, показано, что традиционная модель обогащения протопланетного диска радиоактивными элементами через прямое попадание осколков сверхновой сталкивается с серьезной «логистической» проблемой: такое событие должно произойти на уникально точном расстоянии — достаточно близко, чтобы доставить материал, но не настолько, чтобы разрушить диск.
Исследователи заметили, что сверхновые являются одними из самых мощных ускорителей частиц во Вселенной. Их ударные волны создают грандиозные потоки высокоэнергетических частиц, известных как космические лучи, которые могут проникать далеко за пределы оболочки взрыва. Они способны взаимодействовать с веществом протопланетного диска, вызывая ядерные реакции, которые приводят к образованию короткоживущих радиоактивных элементов, таких как алюминий-26, который, по мнению планетологов, сыграл ключевую роль в формировании твердых планет, подобных Земле.
В отличие от традиционной «инъекции» материала, новая модель «космической бани» (cosmic-ray bath) предполагает, что молодой протопланетный диск находился в потоке космических лучей, поскольку формировался в тех же звездных «яслах» (скоплении), где позднее произошел взрыв сверхновой. Такие условия встречаются гораздо чаще, чем идеальный прямой удар материальными остатками звезды.
Что меняется в планетологии
Такое объяснение имеет значительные последствия для теории планетообразования: если космические лучи действительно способны инициировать необходимые ядерные процессы на расстояниях около одного парсека (≈3,26 световых года), то условия, подобные тем, что привели к формированию Земли, могут быть достаточно обычными в галактике, поскольку множество звезд образуется в скоплениях, где периодически происходят взрывы сверхновых.
Дополнительные исследования подтверждают, что сверхновые действительно являются важными источниками космических лучей. Наблюдения гамма-телескопа Fermi и других инструментов показывают, что остатки таких взрывов ускоряют частицы до высоких энергий, которые затем распространяются по галактике, влияя на ее физические и химические свойства.