A belga J.-C. Leyder (University of Liege) által vezetett kutatócsoport az Európai Űrügynökség (ESA) INTEGRAL nevű űrtávcsövével vizsgálta az η (éta) Carinae hiperóriás csillagról érkező röntgensugárzást. Az η Carinae az egyik legnagyobb tömegűként ismert csillag Galaxisunkban: mintegy 100 naptömegnyi a rendszer teljes tömege, amivel párhuzamosan Napunk energiakibocsátást kb. ötmilliószorosan múlja felül. Sokáig azt gondolták, hogy a déli égbolton szabad szemmel is látszó csillag magányos, azonban 1997-ben kimutatták, hogy van egy kisebb tömegű kísérője – ezt 2005-ben újabb megfigyelésekkel sikerült igazolni.
Az ilyen, óriáscsillagokból álló kettős rendszerek igen ritkák: mivel a nagytömegű csillagok adják a csillagpopuláció legkisebb részét, ezért a párban (vagy többes rendszerben) való előfordulásuk valószínűsége meglehetősen csekély. Ennek megfelelően mindössze néhány tucat, ebbe az osztályba tartozó objektumot ismerünk a Tejútrendszerben, ill. a szomszédos, kisebb galaxisokban.
Bár kevés van belőlük, a kettős óriáscsillagok tanulmányozása mégis sok érdekes eredménnyel szolgálhat. Az egyik, elméletileg már korábban megjósolt jelenség a két komponens anyagkiáramlásainak kölcsönhatása, ill. ezzel együtt nagyenergiájú elektromágneses sugárzás létrejötte. A fiatal, nagytömegű csillagok igen erős kiáramlásokkal, ún. csillagszelekkel rendelkeznek. A csillagok felszínét folyamatosan hagyja el a nagy sebességű, töltött részecskékből álló áramlat – két közeli óriáscsillag esetén ezek ütközése hatalmas lökéshullámok formájában zajlik le, forró, igen erős mágneses terű környezetet létrehozva. Az erős mágneses térben nagy sebességre gyorsuló elektronok fotonokkal ütköznek, és energiát adnak át nekik – a hirtelen energiatöbbletet pedig a fotonok röntgensugárzás kibocsátásával adják le (ez az ún. inverz Compton-effektus).
Balra az ESA INTEGRAL nevű műholdjának fantáziaképe, jobbra egy kölcsönható, nagytömegű kettőscsillag fantáziarajza (G. Sonneborn/NASA) látható.
Leyder és munkatársai mérési eredményekkel is szerették volna megerősíteni a teóriát, ennek reményében vizsgálták meg az η Carinae-t, mint a legközelebbi, nagytömegű komponensekből álló kettőscsillagot. Erőfeszítéseiket siker koronázta: a kettős röntgenspektrumában közvetlenül sikerült kimutatni a kölcsönhatásra utaló emissziós vonalakat. Méréseik alapján a rendszert intenzív és gyors (mintegy 1500-2000 km/s!) csillagszél jellemzi, az ütköző lökéshullámok környezetében lévő részecskék kinetikus hőmérséklete pedig akár a többmillió fokot is elérheti. Az η Carinae rendszere egy nap alatt kb. annyi anyagot veszít, mint amennyi a Föld tömege!
A múlt évben egy, a szomszédos Kis Magellán-felhőben lévő, nagytömegű kettőscsillagnál (HD 5980) is sikerült hasonló folyamatok nyomait detektálni – az ennél a csillagnál mért röntgenemisszió azonban jóval kisebb. A számítások szerint a HD 5890 esetében 140-szer kevesebb anyag hagyja el a rendszert, mint az η Carinae esetében.
A kutatók szerint a közeljövőben összesen mintegy 30-50 további nagytömegű kettős röntgenszínképében van esély a csillagszél-kölcsönhatások kimutatására – ehhez azonban érzékenyebb műszerekre van szükség. A további vizsgálatok fontossága azért is jelentős, mert az anyagkiáramlások fontos szerepet játszanak a csillagok fejlődésében, sőt, az egész Univerzum kémiai evolúciójában.
Forrás: Daily Astronomy, 2008.03.04.
Kapcsolódó cikkeink:
Születésnapi ajándék a Hubble Űrtávcsőtől
Egy hiperóriás csillag és társa
