Kék és piros húsvéti tojásokra lelt a Hubble-űrtávcső

2515

2023 decemberében a Hubble-űrtávcső befejezte legnagyobb programjainak egyikét, amelynek során 3 év alatt 500 egyedi csillagot vizsgált meg, ezzel lehetővé téve, hogy a kutatók belevessék magukat ezeknek a kék és piros színekben pompázó “húsvéti tojásoknak” a mélyebb vizsgálatába.

Ezeket a csillagokat a tudósok a Hubble-űrtávcső ultraibolya hullámhossztartományon végzett felmérésének, az Ultraviolet Legacy Library of Young Stars as Essential Standards (ULLYSES) programnak a keretein belül vizsgálták. A felmérést végzők szerint egyedül a Hubble képes ennek a csillagászati szempontból úttörőnek számító feladatnak az elvégzésére. Természetesen az ultraibolya tartományban végzett mérések a húsvéti szünet után is folytatódnak, és a csillagok keletkezését és fejlődését vizsgáló kutatók még évtizedekig vizsgálhatják az űrtávcső adatait.

Az ULLYSSES program csapatának egyik vezetője, a Space Telescope Science Institute (STScI) nevű intézetben dolgozó Julia Roman-Duval a következőképpen nyilatkozott a küldetésről:
„Úgy gondolom, hogy az ULLYSES program során szerzett adatok vizsgálata átalakíthatja nézeteinket az asztrofizika számos témakörével kapcsolatban: az exobolygóktól kezdve a nagy tömegű csillagoknak a galaxisfejlődésre tett hatásain át az Univerzum fejlődésének legkorábbi szakaszaiig. A kitűzött célok megvalósításán túl a felmérés adatai olyan asztrofizikai jelenségeket is feltárhatnak előttünk, amelyeket még elképzelni sem tudunk.”

Az ULLYSES csapata a Hubble-űrtávcsövet 220 csillag megfigyelésére használta, majd további 275 csillag méréseit bányászta ki a távcső adatait tartalmazó archívumból. E csillagokról egyéb, földfelszíni és az űrben keringő műszerekkel készített felvételeket is felhasználtak a kutatók. Az ULLYSES program során a programban szereplő csillagokról színképek készültek, amelyek vizsgálatával következtethetünk a csillagok hőmérsékletére, kémiai összetételére, illetve forgási sebességére.

A Hubble-űrtávcső képe a Nagy Magellán-felhőben található 30 Doradus nevű csillagkeletkezési régióról és a benne található fényes, kék csillagokról. (A kép forrása: NASA, ESA, STScI, Francesco Paresce (INAF-IASF Bologna), Robert O’Connell (UVA), SOC-WFC3, ESO).

Miért érdekesek a fiatal kék és piros csillagok?

Az ULLYSES programban kiemelt figyelmet kaptak a nagy tömegű, kék szuperóriás csillagok, amelyek akár milliószor erősebben sugározhatnak, mint a mi Napunk. Ezek a csillagok erősen sugároznak az ultraibolya tartományban is, ilyen módon kiváló célpontként szolgálnak a Hubble-űrtávcső számára.

A nagy tömegű, kék csillagok hamar leélik életüket, és fiatalon halnak meg, hiszen nagy kezdeti tömegük miatt gyorsan felélik fúziós energiatartalékaikat, és átalakítják a bennük kezdetben jelen lévő hidrogént és héliumot nehezebb elemekké, amiket a csillagászok összefoglaló néven fémeknek neveznek. Az ilyen objektumok spektrumából következtethetünk a belőlük hevesen kiáramló csillagszél fizikai tulajdonságaira, amely később, a kék óriás életének végén bekövetkező szupernóva-robbanás során szétszóródik a csillag környezetében. E folyamat megértése kulcsfontosságú a galaxisunkban található csillagközi anyag összetételének vizsgálata szempontjából, hiszen később ebből a csillagközi anyagból keletkeznek az új csillagok és a körülöttük keringő, esetlegesen az élet kialakulásához szükséges anyagokat tartalmazó bolygók.

Példa különböző méretű csillagokra: egy vörös törpecsillag, a Nap, egy vörös óriáscsillag, illetve egy kék szuperóriás csillag.  (Forrás: NASA, ESA és A. Feild (STScI).)


A fentebb leírt folyamatok hatására minden csillaggeneráció nagyobb fémtartalommal születik az előzőnél: az Univerzum ősi, „fémszegény” csillagai csak hidrogénből és héliumból álltak, míg a később kialakult, „fémben gazdag” csillagok, mint például a mi Napunk is, több nehéz elemet tartalmaznak.

Az ULLYSES küldetés során a Hubble azokat a Tejútrendszerhez közeli galaxisokban található kék csillagokat vizsgálta, amelyek fémekben szegénynek bizonyultak. Az ilyen összetételű csillagok ugyanis valószínűleg a fiatal Univerzumban keletkeztek, vizsgálatukkal tehát részletesebben megismerhetjük az első csillagok keletkezését, a belőlük kiáramló csillagszél tulajdonságait, illetve ennek a folyamatnak a gazdagalaxis összetételére gyakorolt hatásait.

A program másik célja a Tejútrendszer csillagkeletkezési régióiban található, a Napunknál hidegebb, kisebb és vörösebb színű fiatal csillagok vizsgálata is. Azok ugyanis, ahogy anyagot gyűjtenek az őket körülvevő gáz- és porkorongból, erős ultraibolya, illetve röntgensugárzást bocsáthatnak ki. Ez a sugárzás befolyásolja azt, hogy a csillag körül kialakuló bolygók lakhatóak lesznek-e, illetve kialakulhat-e rajtuk valaha az élet.

Illusztráció egy, a Napunknál hidegebb és vörösebb fiatal csillagról. (Forrás: NASA, ESA, STScI, Francesco Paresce (INAF-IASF Bologna), Robert O’Connell (UVA), SOC-WFC3, ESO.)

A Hubble-űrtávcső adatainak vizsgálatával a kutatók betekintést nyerhetnek a fiatal, vörös csillagok tömegbefogási folyamataira, és megismerhetik azt, hogy egy ilyen csillag hogyan éri el a hidrogén héliummá történő fúziójának beindulásához szükséges tömeget, és válik teljes értékű csillaggá. Ilyen módon több információnk lesz arról is, hogy melyik csillagrendszerben érdemes a későbbiekben az élet nyomai után kutatni.

Az ULLYSES program adatai tehát lehetőséget nyújtanak a csillagok életének és környezetének minden eddiginél részletesebb vizsgálatára. Ez a kutatás ékesen bizonyítja azt is, hogy a több mint három évtizede működő Hubble-űrtávcső még mindig képes arra, hogy újdonságokat tárjon fel előttünk a minket körülvevő világgal kapcsolatban.

A cikk forrása: https://www.space.com/hubble-telescope-cosmic-easter-eggs-star-survey

Hozzászólás

hozzászólás