Vörös szuperóriás csillagok, melyek már nem léteznek

1295

Egy csillag lényegében egy hatalmas, izzó gázgömb. Belseje elképzelhetetlenül forró, olyannyira, hogy magjában a protonok (hidrogénatom-magok) héliummagokká egyesülnek, miközben energiát bocsátanak ki. Később más folyamatok során a hélium alakul át szénné, majd így tovább folyik a kémiai elemek fúziója egészen a vasig. Amikor a középpont környezetében szinte minden atom már vassá alakult át, ezzel a csillag magjában elfogy az üzemanyag. A Napunknál legalább nyolcszor nagyobb tömegű csillagok központi tartománya ebben a fázisban hirtelen összeomlik, aminek hatásaként az egész égitest felrobban szupernóvaként. Mielőtt ez bekövetkezik, legtöbb nagytömegű csillag vörös szuperóriássá fúvódik fel. Ez az átmeneti állapot annak a következménye, hogy noha a csillag magjában már elfogyott az üzemanyag, a magot körülölelő héjakban még jelen van, így itt tovább folynak a fúziós reakciók. Az energiatermelés pedig hatalmas méretűre fújja fel a csillagot, amely így akár 1500-szor is nagyobb lehet Napunknál, miközben kisugárzott fényteljesítménye néhány százezer, vagy akár néhány millió évig több százezerszer felülmúlja központi csillaguk luminozitását. A csillagfejlődési elméletek jóslatai meglehetősen bizonytalanok arra vonatkozóan, hogy ezek a vörös szuperóriások képesek-e felrobbanni, vagy előtte még visszafejlődnek az égitestek a kék szuperóriások felé (emlékezetes, hogy a Nagy Magellán-felhőben 1987-ben felrobbant szupernóva utólag azonosított szülőcsillaga kék szuperóriás volt, ami akkoriban minden elméleti szakembert roppantul meglepett).

A Rák-köd (M1) a Bika csillagképben megfigyelhető szupernóva-maradvány a Hubble Űrtávcső rendkívül részletes felvételén. Az 1054-ben kínai csillagászok által is megfigyelt robbanás maradványa amatőr műszerekkel is felkereshető (forrás: STScI).

Mivel a szupernóvák robbanásai előrejelezhetetlen jelenségek, egy felrobbant csillag szülőcsillagát (progenitorát) olyan égterületek archív felvételeinek igen aprólékos átvizsgálásával lehet megtalálni, ahol a későbbiekben szupernóvát észleltek. Mivel egy folyamatosan halványuló robbanás sokáig, akár hónapokig látszik, illetve a környezet tanulmányozását évekig megnehezíti a ledobott gázfelhő jelenléte, általában sok év időkülönbséggel készült felvételeket hasonlítanak össze a progenitorok azonosításához. Ennek során igyekeznek megtalálni azt a csillagot, amely az archív és az új felvételek összevetésekor a szupernóva-jelenség után eltűnik a képekről. További nehézség, hogy immáron több mint 400 éve nem láttunk szupernóvát a Tejútrendszerben, így az évente észlelt több száz csillagrobbanás mindegyike sok millió fényévre levő extragalaxisban történik. Ennek megfelelően szülőcsillaguk pontos kiválasztása igen nehéz feladat.

Justyn R. Maund (Niels Bohr Intézet, University of Copenhagen) és Stephen J. Smartt (Queens University, Belfast) a Hubble Űrtávcsővel és a Gemini Obszervatórium műszereivel felvett képeket tanulmányoztak. Munkájuk során sikerült beazonosítani két olyan vörös szuperóriás csillagot, amelyek szupernóvaként robbantak fel. Az egyik eset az 1993-ban robbant SN 1993J volt, amely esetében a felvételeken eltűnt a vörös szuperóriás, de a közelében levő csillag továbbra is megtalálható volt. Hasonlóképpen az SN 2003gd esetében is azt találták, hogy a robbanás helyén volt vörös szuperóriás csillag nem található meg a szupernóva-robbanás után készített felvételeken.

Az SN 1993J szupernóva az M81 galaxisban tűnt fel. A fenti képet Lovas Miklós készítette a piszkés-tetői Schmidt-távcsővel 1993 áprilisában (utánközlés a Meteor 1993/7-8-as számából).

Mindkét példa igazolja, hogy vörös szuperóriás csillagok valóban képesek II-es típusú szupernóvaként befejezni életüket. A szupernóvák, különösen pedig a nagytömegű csillagok halálát jelentő események kutatása igen fontos, mivel ezek a robbanások nagy mértékben felelősek az Univerzum kémiai elemekkel történő beszennyezéséért, ezáltal pedig a bolygók és az élet kialakulásának elengedhetetlen feltételei.

Maund és Smartt eredményeit a Science folyóirat fogadta el közlésre március 11-én.

Forrás: Science Daily, 2009. március 20.

Hozzászólás

hozzászólás