Микроскопические зерна карбида кремния в тысячу раз меньше, чем средняя толщина человеческого волоса. Они были частью строительных материалов, из которых строились Солнце и наша система, так же, как и другие звезды и системы. Зерна карбида кремния рождаются в результате вспышек новой, которые представляют собой повторяющиеся катастрофические извержения некоторых типов белых карликовых звезд. Сегодня зерна находят на метеоритах, которые оказываются на Земле.
Новые встречаются в парах звезд, где одна из них представляет собой горячий, компактный остаток, называемый белым карликом. Другая — холодная гигантская звезда, настолько большая, что ее расширенная внешняя атмосфера подает газ на белого карлика. Когда на нем накапливается достаточное количество газа, происходит термоядерное извержение и звезда становится новой.
Несмотря на мощь, извержение не разрушает белого карлика или его спутника, поэтому новые могут извергаться снова и снова, многократно выбрасывая в космос газ и пыль, образовавшиеся во время взрыва. Оттуда частицы пыли сливаются с облаками межзвездного газа, становясь компонентами новых звездных систем.
Солнце и Солнечная система родились около 4,6 млрд лет назад именно от такого межзвездного облака, засеянного пылевыми зернами от более ранних звездных извержений многих звезд. Почти все исходные зерна были израсходованы на создание Солнца и планет, но крошечная доля осталась. Сегодня эти частицы звездной пыли, или пресолярные зерна, могут быть идентифицированы в примитивных материалах Солнечной системы, таких как хондритные метеориты.
Боз собрала опубликованные данные о тысячах зерен и обнаружила, что почти все естественно сгруппированы в три основные категории, каждая из которых относится к одному или другому виду звезды. Но было около 30 зерен, которые нельзя проследить до определенного звездного происхождения. В первоначальном анализе они были помечены как возможно происходящие при новых взрывах.
Астрофизик Самнер Старрфилд из Школы исследования Земли и космоса использует компьютерные вычисления и симуляции для изучения различных видов звездных взрывов. Специально для открытия Боз он разработал компьютерную модель для объяснения зерен, видимых в спектре новой звезды.
Старрфилд утверждает, что есть два главных класса появления новой. «Одним из них является класс кислорода и неона, над которым я работаю в течение 20 лет. Другой — класс углерода и кислорода, которому я не уделял столько внимания». Обозначения классов для новых происходят от элементов, видимых в их спектрах.
Расчеты Старрфилда предсказали 35 изотопов, включая углерод, азот, кремний, серу и алюминий, которые будут образованы выбросами углерод-кислородного класса новых. Оказалось, что получение правильной пропорции материала ядра белого карлика и аккрецированного материала от звезды-компаньона было абсолютно необходимым для работы симуляций. Затем Боз и Старрфилд сравнили прогнозы с опубликованными составами зерен карбида кремния. Они обнаружили, что из тех 30 «непонятных» зерен только пять могли появиться в результате извержения новой.
Боз говорит, что теперь ученые должны объяснить составы зерен, которые не были получены в результате вспышек новой. Это означает, что есть совершенно новый звездный источник или источники, которые нужно обнаружить. Исследователи также выяснили, что астрономические наблюдения, компьютерное моделирование и высокоточные лабораторные измерения зерен звездной пыли необходимы, если ученые хотят понять, как развиваются звезды.