Kis galaxis, nagy robbanás

A Palomar Transient Factory (PTF) nevű, tranzienskereső program révén az utóbbi két évben számos, az átlagosnál fényesebb kollapszár szupernóvát (azaz nagyon nagy tömegű csillagok életének véget vető robbanásokat) azonosítottak, melyek a Tejútrendszerünknél jóval kisebb, ún. törpegalaxisokban következtek be. Ez a fejlemény meglepte a kutatókat – korábban ugyanis úgy vélték, hogy a legnagyobb energiájú robbanásokat produkáló, azaz a legnagyobb tömegű csillagok előfordulása statisztikailag a nagyobb méretű, jóval több égitestet tartalmazó galaxisokban gyakoribb.

J. D. Neill (Caltech, USA) és munkatársai a NASA ultraibolya tartományban működő GALEX (Galaxy Evolution Explorer) műholdjával vették alaposabban szemügyre a kisméretű szülőgalaxisokat, hogy végére járjanak a rejtélyes ellentmondásnak. A fiatal, nagytömegű csillagok nagy mennyiségben bocsátanak ki ultraibolya sugárzást, így a GALEX ideális eszköznek bizonyult a célgalaxisok csillagkeletkezési rátáinak, valamint a csillagok tömegeloszlásának feltérképezésére.

Az eredmények első közelítésben beigazolták a várakozásokat – a vizsgált törpegalaxisok jellemzően kis tömegűek, és alacsony intenzitással zajlik bennük az új csillagok keletkezése (vagyis a nagy tömegű csillagok száma is alacsony). Az ellentmondás feloldását a galaxisok fiatal kora jelentette; emiatt ugyanis a nagytömegű csillagoknak még nem volt idejük nagy mennyiségű, héliumnál nehezebb elemmel "beszennyezni" környezetüket (szaknyelven élve kicsi a galaxisok, illetve a bennük aktuálisan keletkező csillagok átlagos fémessége).

Néhány korábbi tanulmány szerint pedig összefüggés van a csillagok fémtartalma és tömegvesztési rátájuk között; vagyis az alacsonyabb fémtartalmú csillagok kevesebb anyagot veszítenek életük utolsó fázisaiban, mint a nagyobb, idősebb (így fémekben gazdagabb) galaxisokban lévő társaik. Így, bár a törpegalaxisokban kevés nagytömegű csillag van, összességében – legalábbis a mostani eredmények szerint – közülük kerül ki a legtöbb, igazán nagy tömegűként felrobbanó, extrém fényes szupernóvává váló csillag.