Villanás a semmiből

1310

A felfedezés dátuma alapján GRB 070125 jelzéssel ellátott
gammavillanás (Gamma Ray Burst, GRB) az Ikrek csillagképben tűnt fel, s különlegessége az, hogy egyelőre nem kapcsolható semmilyen forráshoz. A hosszú gammavillanások a jelenleg elfogadott elképzelés szerint nagytömegű csillagok pusztulásához köthetők, amelyek jellemzően galaxisok csillagkeletkezési régióiban találhatók. A GRB 070125 esetében viszont a feltűnés közelében látszó galaxisok legközelebbike is majdnem 90 ezer fényévre van a villanás helyétől.

Mivel a GRB 070125 villanása elég fényes volt (utólag már
tudható, hogy a 2007-es év egyik legfényesebb ilyen eseményeként vonul a krónikákba), a
Caltech és a Penn State University kutatóiból álló, Brad Cenko
(Caltech) vezette csoport gyorsan elkezdte a jelenség észlelését földfelszíni teleszkópokkal is. A Palomar-hegyen működő 60 hüvelykes robotteleszkóppal végzett január 26-i észlelés szerint a villanást egy fényes, de gyorsan halványuló utófény követte a látható tartományban. Ezen megfigyelés váltotta ki aztán a hawaii Mauna Kea csúcson működő 8 méteres északi Gemini és a 10 méteres Keck I teleszkópokkal körülbelül három héttel később elvégzett részletes észleléseket.

A bal felső képen a gammavillanás utófényéről a palomar-hegyi 60 hüvelykes robotteleszkóppal készült felvétel látható. A jobb felső kép ugyanazt a terület mutatja a Keck I teleszkóppal 3 héttel később. Az ugyanerről a felvételről kinagyított alsó képen kereszt jelzi a gammavillanás helyét. Az ábrán a két legközelebbi galaxis látóirányra merőleges távolsága szintén fel van tüntetve.
[B. Cenko és társai, illetve W.M. Keck Observatory]

Az igazi meglepetést a Gemini teleszkóppal készített
színképfelvételek okozták. A korábbi, száznál is több GRB esetében szerzett tapasztalatokkal ellentétben ugyanis ezek a spektrumok nem mutatták nyomát az utófényt gyengítő gáznak és pornak a villanás helye és a Föld között. A magnézium színképvonalai alapján a robbanás környezetében a gáz és a por sokkal hígabb, mint bármelyik korábbi gammavillanás körül, vöröseltolódásuk alapján pedig a robbanás több mint 9,4 milliárd évvel ezelőtt következett be. A villanás környezetének további pontosítása végett jóval az utófény elhalványulása után a Keck I teleszkóppal is lefényképezték a kérdéses területet. A kutatók meglepetésére azonban az adott hely közvetlen környezetében nincs galaxis. Pedig a csoport egyik tagja, Derek Fox (Penn State) szerint a Keck felvételeken a keresett galaxisnak látszania kellene.

A témával foglalkozó csillagászok többsége meg van győződve arról, hogy a hosszú gammavillanások tulajdonképpen a nagytömegű csillagok fejlődésének végén bekövetkező óriási kataklizmákhoz kapcsolódnak. Az energiatermelés megszűnésével a csillag magja gyorsan forgó, erős mágneses teret gerjesztő fekete lyukká roskad össze. A fekete lyukba spirálozó anyag egy részét az erős mágneses tér az anyagbefogási korongra merőlegesen két ellentétes kifúvás (jet) formájában kidobja a rendszerből, s tulajdonképpen ezek a jet-ek okozzák a gammavillanást. Az ilyen csillagok életútja azonban nagyon rövid, így ezalatt nem távolodhatnak el túl messze születési helyüktől, tipikusan megfelelő méretű fényes galaxisok sűrű gáz- és porfelhőitől. A GRB 070125 tehát azt a kényelmetlen kérdést veti fel, hogyan kerülhet egy nagytömegű csillag ilyen messze bárminemű galaxistól. Vagy még egyet csavarva a kérdésen: ha nem a keletkezése után jutott ilyen messze, hogyan jöhetett létre ilyen elszigetelt környezetben.

Az Ebihal-galaxis. A nagytömegű fényes csillaghalmazokból álló csóvát egy másik, jóval kisebb galaxis gravitációs hatása hozta létre. Maga a zavaró galaxis körülbelül 300 ezer fényévre az Ebihal-galaxis mögött van, s a csóvával ellentétes oldalon lévő spirálkar mögött látható is. Az idő múlásával, ahogyan a névadó földi élőlények, az Ebihal-galaxis is el fogja veszíteni "farkát", amiből aztán egy kisebb kísérőgalaxis fog létrejönni.
[NASA, H. Ford és társai]

Egy lehetséges magyarázat, hogy a gammavillanást okozó csillag kölcsönható galaxisokat összekötő anyaghídban keletkezett. Szép példája egy ilyen galaxisnak a Sárkány csillagképben megfigyelhető, tőlünk 420 millió fényévre található UGC 10124 katalógusjelű Ebihal (Tadpole) fantázianevű galaxis, melynek 280 ezer fényév hosszú, fényes kék csillaghalmazokkal teli "farka" egy korábbi kölcsönhatásra utal. Cenko szerint, mivel a csillagok egy százaléka ilyen, árapály erők által létrehozott csóvákban keletkezik, nem értelmetlen azt gondolni, hogy a gammavillanások is hasonló arányban fordulnak elő ilyen környezetben. Ha az elképzelés helyes, akkor – bár detektálása rendkívül nehéz lesz – a Hubble hosszú expozíciójú felvételein a feltételezett anyaghídnak is fel kell majd tűnnie.

Forrás: NASA Goddard Space Flight Center NR, 2007.12.18.

Hozzászólás

hozzászólás