天文学家通常会从星光中挖掘信息。到达地球的光线中的闪烁会定期揭示遥远系统的新的景象——例如潮湿的外星大气层、脉动的恒星隆起以及一颗正在吞噬冰球的死亡恒星。
但外星的阳光并不是唯一的星际信使。至少两个彗星状天体已经进入了我们的太阳系，并且原子核以宇宙射线的形式每天在我们头上倾泻而下。现在，在一篇尚未经过同行评审的预印本中，两位研究人员提出，另一个宇宙联系的迹象可能隐藏在世界各地的实验室和博物馆中。根据他们的研究结果，爆炸的恒星可能会喷发出尘埃粒子，这些尘埃粒子会穿越银河系，最终埋藏在月球岩石中。如果他们是对的，仔细检查月球岩石或阿波罗宇航员带回地球的岩石，可能会让我们对恒星的生与死有更深入的了解。
“我们最初的计算并没有期望有任何结果，”合著者、哈佛大学本科生Amir Siraj说。“结果我们发现这实际上是可能的。”
Siraj最近一直在思考地球与宇宙环境之间的物理联系。今年春天，他和他的合作者、哈佛大学天体物理学家Avi Loeb发布了预印本，表明一个星际流星可能在2014年撞击了地球，并且星际尘埃可能照亮了夜空。
在他们最新的论文中，他们已将该论文提交给《天体物理学杂志快报》并在预印本服务器arXiv上发布，他们将超新星尘埃的推理推向了一个新的方向。他们问道，这些星尘真的能到达地球吗？它还会出现在哪里？
当某些类型的恒星耗尽燃料时，它们会发生被称为超新星的剧烈爆炸。爆炸会直接喷射物质，但对这种混乱进行建模是很复杂的。Siraj和Loeb转而关注超新星的亮度可以达到一亿个太阳的事实。当这个“聚光灯”打开时，它会将其周围的任何尘埃向外猛烈地推向太空。
“超新星是一些最极端的宇宙事件，”Siraj说。“它们可以将尘埃颗粒加速到光速的百分之一，这比传统的火箭快100倍。”
但是，并非所有的超新星都能将尘埃推到地球。移动缓慢的尘埃走不远，会撞上其他粒子并迅速停止。而速度最快的尘埃颗粒会自我毁灭，它们会像羊毛袜子在地毯上摩擦一样与周围的粒子碰撞，直到它们因静电而碎裂。研究人员认为，只有距离地球约800光年（大约是银河系宽度的1%）内的恒星爆炸才能以正确的速度范围发出尘埃，从而到达我们的太阳系。
这样的超新星大约每十万年发生一次，会给我们的太阳系撒下无数的尘埃颗粒。任何到达地球的粒子肯定会在大气层中燃烧殆尽，但那些撞击月球的粒子可能就会幸存下来——不在月球尘埃中，因为月球尘埃会随着时间的推移而翻腾，而是在直接暴露在太空中的月球岩石表面。
具体来说，这对组合提出寻找由入射尘埃粒子在月球岩石上形成的深而窄的孔洞。月球岩石的表面有来自微流星体的浅坑，研究人员也探测到了宇宙射线留下的原子宽的条纹。Siraj说，由超新星碎片钻出的这些推测性的通道会介于两者之间。
天体物理学家并不是第一个寻求爆炸恒星与地月系统之间物质联系的人。2008年，研究人员提出，海底一层两百万年前的铁原子起源于一次超新星。2015年，一个团队分析了能够到达月球的快速移动的尘埃颗粒，并假设它们会在撞击时蒸发。
伦敦大学学院的月球研究员Ian Crawford认为，这些高能尘埃微粒可能钻入岩石的想法可能是新的，但他警告说，同行评审过程可能会改变Siraj和Loeb的结论。他特别指出，他们需要解释为什么这些粒子在以每小时七百万英里的速度与月球岩石碰撞时不会必然破碎。
Siraj同意，这个假设是该想法的关键不确定性之一，但他建议，无论如何，检查一些阿波罗带回的样本是值得的。他估计，任何一个硬币大小的岩石区域应该会有一系列的尘埃轨迹，所以对几块岩石进行低成本的研究无论哪种结果都能发现一些东西。如果这样的搜索落空，结果将告诉研究人员关于快速尘埃颗粒、月球侵蚀或假设的超新星发生率的信息。
如果研究人员确实发现了星际尘埃的痕迹，他们可以用它们来确定许多不确定的超新星特性。阿波罗岩石样本有限且杂乱，但在未来的月球任务中，科学家们可以对原始岩石进行勘测，寻找这些迹象。例如，计算尘埃孔的数量可以让研究人员估计特定爆炸的亮度。Siraj推测，或者，许多指向同一方向的孔甚至可能暗示它们来自银河系的哪个方向。
“这将是非常令人兴奋的，”他说，“因为这将使我们能够以一种我们无法做到的方式来探测附近的超新星历史。”
