A halál szül életet a csillagok között – meglepetések a Lokális Buborék legújabb felméréséből

8363

Az elmúlt mintegy 14 millió év alatt a Nap közelében több mint egy tucat csillag végezte életét látványos szupernóvaként. A sorozatos robbanások lökéshullámot indítottak el, amely félresöpörte a köztük lévő port és gázt. Itt, a táguló, ezer fényév átmérőjű buborék peremén jöttek létre a csillagbölcsődék. A Nap, amely a folyamat kezdetén nagyjából ezer fényévre volt a szupernóváktól, 5 millió évvel ezelőtt lépett be a buborékba, és most annak központjában helyezkedik el. Ezt a forgatókönyvet vázolta fel Catherine Zucker (Harvard University) kutatócsoportja a Nature folyóirat január 12-i számában.

Művészi illusztráció a Lokális Buborékról, amelynek felszínén csillagkeletkezés zajlik. (Forrás: CfA / Leah Hustak (STScI))

A kutatók a Lokális Buborékot, a Nap körüli ritka, forró gázbuborékot vizsgálták. Az elmúlt négy évtizedben a csillagászok arra a következtetésre jutottak, hogy a buborékot szupernóvák fújták fel. Zucker kutatócsoportja most az Európai Űrügynökség Gaia űrtávcsövének adatai alapján mérte fel a Nap 650 fényéves körzetében lévő gáz alakját és mozgását, valamint a csillagok helyzetét.

Az adatokat betáplálták egy vizualizációs szoftverbe, és meglepő eredményre jutottak: kiderült, hogy a Naphoz közeli csillagbölcsődék szinte mindegyike a Lokális Buborék felszínén helyezkedik el – az Ophiuchus (Kígyótartó), a Lupus (Farkas), a Pipa-köd, a Chamaeleon (Kaméleon) és a Musca (Légy) csillagkeletkezési régió, a Corona Australis (Déli Korona) és a Taurus Molekuláris Felhő is. Vannak idős csillagok is a Lokális Buborékban, de egy olyan sincs, amely 50 millió évesnél fiatalabb volna, mondja Zucker.

Ennek az az oka, hogy a szupernóvák által keltett lökéshullám összenyomta a gázt, miközben odébb söpörte, és ezzel új csillagképződési hullámokat indított el a buborék szélén. Az itt található por mai mennyisége alapján a csillagászok úgy becsülik, hogy a lökéshullám több mint egymillió naptömegnyi port gyűjtött egybe.

„Az adatok és az elemzések alátámasztják a buborék héjában kiváltott csillagkeletkezés elméletét.” – mondja Dieter Breitschwerdt (Berlin Institute of Technology), aki nem vett részt a kutatásban.

Ahol szupernóvák születnek

A nagy tömegű csillagok gyorsan élnek és fiatalon halnak meg: legfeljebb néhány tízmillió évesen szupernóvává válnak, szemben kisebb testvéreikkel, amelyek sokkal tovább ragyognak. Tehát bármilyen halmazban is születtek ezek a nagy tömegű csillagok, azok a halmazok még mindig léteznek valahol.

Zucker és munkatársai a Lokális Buborék héján lévő csillaghalmazok háromdimenziós mozgása alapján következtettek a buborék eredeti helyére. A számítások alapján a Felső Centaurus Lupus és az Alsó Centaurus Crux halmaz lehetett a buborék felfúvódását elindító eredeti szupernóva forrása, amelynek robbanása valamikor 13,6–15,1 millió éve történt. Ez megerősíti a korábbi eredményeket.

E két halmaz 15–16 millió éve született, egymástól 50 fényévre. Az alapján, hogy mennyi csillagot tartalmaznak most, nagyjából 14–20 szupernóva-robbanáshoz elegendő nagy tömegű csillag lehetett kettejük között. Körülbelül ennyi csillagrobbanás kellett a Lokális Buborék létrejöttéhez.

A kutatócsoport honlapján közzétett interaktív anyagokon nyomon követhető a Lokális Buborék időbeni fejlődése. Ezen az ábrán a Lokális Buborékot lila, a Napot pedig sárga színnel jelölték. (A Nap jelenlegi helyzetét sárga x jelzi.) A csillaghalmazok és felhők a Naphoz képest elfoglalt helyük szerint vörössel vagy kékkel vannak jelölve. (Az interaktív ábrákhoz lásd a kutatócsoport weboldalát.)

Bár az első szupernóvák 14 millió éve robbantak fel, még ma is zajlanak robbanások, így néhány millió évvel ezelőtt is előfordultak – magyarázza Zucker.

A felvázolt időskála feltűnő összhangban áll az óceánok fenekén talált vasizotóp-mennyiséggel, mondja Breitschwerdt, aki ezeket a mélytengeri adatokat tanulmányozta. A 60-as tömegszámú vasizotóp felezési ideje 2,6 millió év, az óceáni kéreg üledékei pedig jól mutatják a 60-as vasizotóp mennyiségének millió évek alatt bekövetkezett ingadozásait. Munkatársaival észleltek egy dúsulást a 60-as vasizotópban, amelyet körülbelül 2 millió évvel ezelőtt felrobbant két szupernóva okozhatott. Mindkettő nagyjából 300 fényévre volt a Földtől. (A közeli szupernóva-robbanások és a földi üledékes kőzetekben talált 60-as tömegszámú vasizotóp közti kapcsolatról korábban itt írtunk.)

A 60-as vasizotóp mennyiségének többi megugrását azonban, köztük a 7–9 millió évvel ezelőttit már nehezebb megmagyarázni. „Ha a Naprendszer csupán 5 millió éve lépett be a Lokális Buborékba, ahogy ebben a cikkben állítják, akkor a korábbi (a 7–9 millió éves) csúcsot nem lehet megmagyarázni.” – mondja.

Az Amerikai Csillagászati Társaság sajtótájékoztatóján Zucker egyetértett azzal, hogy a Lokális Buborék nem ad magyarázatot a 60-as vasizotóp teljes mennyiségére. Az a tény azonban, hogy a Nap épp a buborék közepénél helyezkedik el, valószínűleg azt jelenti, hogy ilyen struktúrák mindenhol megtalálhatók, és ezrével népesítik be a Tejútrendszert.

A buborékok még akár egymásnak is ütközhetnek. A kutatócsoport egyetlen fiatal csillagcsoportosulást talált a Lokális Buborékban – a Perseus molekulafelhőt –, amely a jelek szerint egy másik buborék, a kutatócsoport által nemrég felfedezett Perseus–Taurus héj szélén helyezkedik el.

„Lehetséges, hogy a Nap és a Föld több szuperbuborékon haladt át a galaxisban.” – mondja Zucker. „Úgy gondoljuk, hogy valószínűleg más szupernóvák, vagy az utunkba eső szuperbuborékok is hatással voltak ránk.”

„A Nap most éppen a buborék közepén van, így első sorból figyelhetjük meg a körülöttünk zajló csillagkeletkezést.” – mondja.

Forrás: Sky & Telescope

Hozzászólás

hozzászólás