幻の“ニオブ92”、超新星爆発が起源との新仮説

日本原子力研究開発機構などの共同研究により、太陽系初期にのみ存在した放射性同位体“ニオブ92”は、超新星爆発のニュートリノ核反応で生成されたことが理論的に解明されました。





隕石で分かる“ニオブ92”
“ニオブ92”が変化（ベータ崩壊）した“ジルコニウム92”が多く含まれる隕石がある




半減期約3500万年の放射性同位体“ニオブ92”は、現在の太陽系には存在しません。
でも、“ニオブ92”がベータ崩壊した“ジルコニウム92”が多く含まれる隕石の研究から、約46億年前に太陽系が誕生した時点では存在したことが明らかになっているんですねー

ただ、“ニオブ92”が、宇宙のどこでどのように生成されたかは分かっていません。

考えられるのは、超新星爆発が太陽系に近い場所で起こったといこと。
この爆発で放たれたニュートリノが、“ニオブ93”の中性子を押し出して、
爆発の外層で“ニオブ92”が作られ、
そして、そのまま吹き飛ばされて太陽系に降り注ぎ、隕石に取り込まれたというシナリオです。

“ニオブ92”の生成
ニュートリノが“ニオブ93”の中性子を押し出し、“ニオブ92”が作られる

この仮説をもとに、ニュートリノと原子核が反応する確立を調べ、超新星爆発で生成される“ニオブ92”の量が計算されました。

太陽系誕生時の量は隕石の研究から分かるので、
超新星爆発から太陽系誕生までの間に、ベータ崩壊でどれだけ減少したのかも分かることになります。
そうして、超新星爆発から太陽系誕生までの経過時間を、100万～3000万年と見積もることができたんですねー

この研究では、太陽系のできた当時の“ニオブ92”の量が初めて再現され、
誕生前の太陽系のそばで起こった超新星爆発により、“ニオブ92”が生成されたことを支持するものとなりました。

今後、隕石の研究が進んで、より正確な“ニオブ92”の量が分かれば、さらに正確な経過時間が分かることになります。