Kozmikus rejtély: nyom nélkül tűnhetett el az óriási csillag

5645

Eltűnhetett egy törpegalaxisból egy nagy tömegű, instabil csillag az Európai Déli Obszervatórium Very Large Telescope (VLT) távcsövével végzett mérések alapján. Az aktuális elméletek szerint elhalványulhatott, illetve por is kitakarhatta; egy alternatív magyarázat szerint viszont úgy omolhatott össze fekete lyukká, hogy nem alakult szupernóvává. Ha ez igaz, akkor ez az első megfigyelés arról, hogy egy ilyen hatalmas csillag “csendesen” fejezi be az életét.

A Kinman törpegalaxisban titokzatosan eltűnt fényes kék változócsillag fantáziarajza. (ESO/L. Calçada)

2001 és 2011 között számos csillagász kutatócsoport tanulmányozta a Kinman törpegalaxisban keringő, titokzatos, nagy tömegű csillagot, amely az eredmények szerint fejlődésének késői fázisában tartott. Allan és munkatársainak csoportja a nagyon nagy tömegű csillagok életének utolsó szakaszát szerették volna kutatni, ehhez tökéletes célpont lett volna a csillag; de amikor 2019-ben megcélozták a távoli galaxist, nyomát sem találták az objektumnak. Felfedezésüket júniusban a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) nemzetközi tudományos folyóiratban publikálták.

A Kinman törpegalaxis tőlünk mintegy 75 millió fényévre az Aquarius (Vízöntő) csillagképben található. Ahhoz túl messze van, hogy egyedi csillagokat lássunk benne, de némely tagjának jellemzőit így is ki lehet mérni. 2001 és 2011 között a galaxis méréseiből egyértelműen látszott egy fényes kék változócsillag, amely a modellek szerint akkoriban a mi Napunknál körülbelül 2,5 milliószor (!) erősebben sugározhatott. A fényes kék változócsillagok fényessége és spektruma időnként drámaian megváltozik – de olyan speciális jellemzőik vannak, amelyeket a spektrumban még így is észre lehet venni. A 2019-es adatokban viszont nyomát sem találták a csillagnak.

Hubble-űrteleszkópos felvétel a tőlünk mintegy 75 millió fényévre található Kinman törpegalaxisról, amelyben a fényes kék változócsillag nyom nélkül eltűnt. (NASA, ESA/Hubble, J. Andrews (U. Arizona))
A Kinman törpegalaxis elhelyezkedése az éggömbön az Aquarius csillagképben (piros körrel jelölve) (ESO, IAU and Sky & Telescope)

Először 2019 augusztusában az ESPRESSO műszert és a VLT négy 8 méteres távcsövét fordították a csillag irányába, de nem találták meg a korábban fényes csillagot. Néhány hónappal később a VLT X-shooter berendezésével próbálkoztak, de ekkor sem bukkantak a nyomára. Elképzelhető, hogy sikerült megfigyelnünk, ahogyan a lokális Univerzum egyik legnagyobb tömegű csillaga csendesen nyugovóra tér.

Következő lépésként a VLT X-shooter és UVES műszereinek 2001 és 2009 között készített adatait vetették össze az ESPRESSO spektrográf méréseivel. A korábbi eredmények szerint a csillag erős kitörésekkel tarkított szakaszon ment keresztül, amely valamikor 2011 után érhetett véget. A fényes kék változócsillagok életük során óriási kitöréseket produkálhatnak, amelyek során rengeteg tömeget veszítenek (a modellszámítások szerint 1000 km/s sebességű csillagszele lehetett), luminozitásuk pedig sokszorosára nő.

Széles látószögű felvétel a Vízöntő csillagkép azon területéről, ahol a Kinman törpegalaxis található. (ESO/Digitized Sky Survey 2. Továbbá: Davide De Martin)

A megfigyelések, illetve elméleti modellek alapján a csillag eltűnésére és a szupernóva hiányára két magyarázattal álltak elő. Elképzelhető, hogy a hatalmas kitörések miatt a fényes kék változócsillag kevésbé fényes csillaggá alakult, ami részben porba is burkolózik (ez tovább csökkenti a látszó fényességét). A másik elmélet szerint lehet, hogy szupernóva-robbanás nélkül omlott össze fekete lyukká. Ez utóbbi ritka eset lehet, a jelenlegi csillagfejlődési ismereteink szerint ugyanis a nagy tömegű csillagok élete többnyire szupernóvaként ér véget.

A tanulmányban szintén alternatív magyarázatként vetik fel, hogy a csillag valójában mégis felrobbant szupernóvaként, csak nem detektáltuk. Elképzelhető, hogy valamikor 1995 és 1998 között (amely időszakról nincsenek fotometriai mérési adataink) IIn típusú szupernóva-robbanás történhetett. Eszerint a magyarázat szerint a 2001 és 2011 között mért aktivitást a robbanás során kidobott anyag és a sűrű csillagközi anyag kölcsönhatása okozhatta. A Kinman törpegalaxis esete azért egyedi, mert nem sokkal az eltűnés előtt rögzített számos spektrumon olyan színképi jellemzők láthatóak, amelyek konzisztensek egy fényes kék változócsillag kitörés alatt mutatott tulajdonságaival.

A csillag sorsának biztos meghatározásához mindenképpen több mérésre van szükség. Tervek szerint 2025 után kezdi meg működését az ESO Extremely Large Telescope (ELT) távcsöve, ami képes lesz felbontani még az olyan távoli galaxisok csillagait is, mint a Kinman törpegalaxis, így remélhetőleg a titokzatos esemény magyarázatára is választ kaphatunk.

Forrás: ESO

Hozzászólás

hozzászólás