Az, hogy a csillagok időnként (fel)robbannak nem újdonság a csillagászat iránt érdeklődők számára. Ez a dolgok természetes rendje, és hasonló robbanások nélkül mi sem létezhetnénk, hiszen a nehezebb elemek, például a vas és kalcium csillagok magjában keletkeznek és csillagrobbanások nyomán terülnek szét a világegyetemben. Testünk és gyakorlatilag minden, ami körülöttünk van, robbanó csillagoknak köszönheti létezését.
A csillagrobbanásokból azonban nagyon sokféle létezik. A nóvák, kilonóvák és szupernóvák pedig most egy újabb kategória csatlakozik, amelynek létezéséről a szakértők is csak nemrég szereztek tudomást. A mikronóvának nevezett jelenségcsoport neve ne tévesszen meg senkit, ezek a többi csillagrobbanáshoz hasonlóan emberi léptékkel hihetetlen energiákat mozgató események. A név inkább annak köszönhető, hogy amikor a csillagászatban kis méretről beszélünk, az mindig valamihez képest értendő, vagyis a valós méreteket és intenzitást tekintve nagyon-nagyon relatív fogalom.
Új csillagok és szupernóvák
A szakértők az első nóvákat évszázadokkal ezelőtt azonosították: olyan csillagokat hívtak így, amelyek hirtelen tűntek fel az égbolton, olyan robbanások eredményeként, amelyek miatt a fényük hirtelen többszörösére nőtt. A jelenséget nova stella, vagyis új csillag néven emlegették, és az elnevezés egy része azóta állandósult. Ami azért is ironikus, mert valójában nem új, hanem nagyon is régi, de legalábbis öreg csillagokról van szó.
Amikor egy Naphoz hasonló csillag több milliárd éves korában élete végére ér, mert magjából kifogyott a fuzionálható üzemanyag, ledobja külső rétegeit, magja pedig összébb húzódik. A hátramaradó mag így egy fehér törpe nevű objektummá alakul át, amely fizikai kiterjedését tekintve akkora, mint egy bolygó, de tömegében inkább egy csillagra hasonlít. A fehér törpék felszíni gravitációja több mint százezerszerese is lehet a földinek, ami kritikus fontosságú az égitest jövőjét tekintve.
Ha a fehér törpe egy kettős (vagy többes) rendszer tagja, ami az világegyetem csillagainak többségére igaz, az erős gravitációjú, apró égitest anyagot kezdhet elszipkázni szomszédjától. Ez az anyag, általában tiszta hidrogéngáz, a fehér törpe felszínén elkezd felhalmozódni, a gravitáció azonban olyan erős, hogy egy bizonyos tömeg elérése után beindul benne a termonukleáris fúzió, vagyis a hidrogén héliummá kezd összeállni. Ennek során óriási mennyiségű energia szabadul fel: a kitörésben a Nap által kibocsátott sugárzás megfelelőjének több tízszerese, de akár több ezerszerese is kibocsátódhat.
A kitörés rövid időtartamú, és általa a felhalmozódott anyag java is kihajítódik az űrbe, így a fehér törpe felszínén újra nyugalom lesz. Előfordul azonban, hogy a folyamat újra beindul, és a fehér törpe szomszédjától anyagot lopva ismétlődő nóvarobbanásokat produkál. Máskor olyan mértékű és sebességű a hidrogénfelhalmozódás, hogy a robbanásban maga a csillag is megsemmisül. Ezt már szupernóvának nevezik a szakértők.
A szupernóvák hetekig is ragyoghatnak olyan fénnyel, hogy egész galaxisoknál is fényesebbnek látszanak, a Nap sugárzásának milliárdszorosát bocsátva ki.
Szupernóvából másfajta keletkezésűek is vannak, de esetünkben elég annyi, hogy ez az esemény van a nóvaskála csúcsán, ami a felszabaduló energiákat illeti. Mint azonban nemrégiben kiderült, a skála alsó végén még vannak meglepetések. Az új nóvakategóriát ráadásul egy olyan távcső segítségével fedezték fel, amelyet exobolygók észlelésére fejlesztettek.
Nóva, csak kicsiben
A TESS nevű űrtávcső a fedési módszerrel kutat Naprendszeren kívüli planéták után, vagyis több százezer csillag fényét figyeli, apró, periodikus fényváltozások után kutatva ezeken, amelyek abból adódhatnak, hogy egy bolygó átvonul a csillag korongja előtt, kitakarva a fénye egy részét. Amikor ennyi csillag van megfigyelés alatt, abba persze mindenféle típusúak beleesnek, így a fehér törpék is, és azok rövid távon bekövetkező esetleges fényváltozásai.
A TESS adatait böngészve ugyanis pontosan ilyesmire lettek figyelmesek a csillagászok: három olyan fehér törpét láttak, amelyek hirtelen kifényesedtek. A TV Columbae, az ASASSN-19bh, és az EI Ursae Majoris katalógusjelű égitestek mindegyike kettős rendszerek tagja, és mindegyikük anyagot gyűjt magába csillagszomszédjától. A megfigyelések azonban nem azonban nem voltak összhangban azzal, amit a nóvák kapcsán megszoktak a szakértők: a csillagok fényessége nagyon hirtelen nőtt meg, és gyorsan el is halványult.
A fehér törpék fényessége egy óra alatt érte el maximumát, majd 10 óra alatt visszahalványodtak a megszokottra.
A felszabaduló energia mennyisége is kisebb volt, mint a tipikus nóváknál, nagyjából ezek miliomod része. Ezért is nevezték el a jelenséget a csillagászok mikronóvának.
De mi állhat a háttérben? A kutatók szerint az erős mágneses tér a magyarázat. A fehér törpék ugyanis nagyon erős mágneses térrel rendelkeznek, a másik csillag felől érkező anyaga pedig olyan forró, hogy ionizálódik, vagyis az atomok elveszítik egy vagy több elektronjukat. Ezek a töltéssel rendelkező részecskék a mágneses térhez igazodnak, amely a Földéhez hasonló formájú, vagyis az egyik pólusból a másik felé irányul. Az ionizált anyag a követi az erővonalakat, és a pólusoknál éri el a felszínt.
A hagyományos nóva esetében az elszipkázott anyag szétterül a felszínen, így robbanása globális esemény lesz, amihez ráadásul tetemes mennyiségű anyagra van szükség. A mágneses erővonalak vezető hatásának köszönhetően azonban a hidrogén egy része megrekedhet a sarkokon, ahol gyorsan felhalmozódik annyi, hogy beinduljon a fúzió. Ilyenkor a kevesebb anyag miatt jóval kevesebb energia is szabadul fel, ráadásul lokális az esemény, vagyis a mikronóva.
Minden relatív
A szakértők egy ideje sejtették, hogy ilyen események is megtörténhetnek a kettős rendszerekben keringő fehér törpéken, de a TESS információi voltak az elsők, amelyek konkrét megfigyelési adatokkal támasztották alá a teóriát, rögtön nagyon meggyőző bizonyítékokat szállítva a jelenség létezésére és valószínű hátterére. A mikronóvák megfigyelése kapcsán egyébként nagy előny, hogy bár ezek halványabbak, sokkal gyakoribbak, mint a nóvák. Az anyag pár hónap vagy akár pár nap alatt is újra felhalmozódhat a pólusokon, hogy újra felrobbanjon, szemben a nóvakitörések közti több éves szünetekkel.
A robbanás maga persze csak más kozmikus robbanásokhoz képest nevezhető kicsinek. Annyi energia szabadul fel pár óra alatt, mint amennyit a Nap hetek alatt sugároz ki. A Nap energiakibocsátása másodpercenként annyi, mint hogyha egy 100 milliárd megatonnás bomba robbanna fel minden pillanatban.
Egy ilyen eseményben átlagosan 40 billiárd tonna hidrogén fuzionál, ami több százezerszerese a Mount Everest tömegének.
Vagyis elképesztő mennyiségekről van szó, még akkor is, ha egy nóvához vagy szupernóvához képest alig mérhetők ezek az események.
A mikronóvák felfedezésében kulcsszerepet játszott az a tény, hogy egyre többféle módon figyeljük az eget, és egyre több olyan eszközzel tesszük ezt, amelyekkel tartósan és/vagy ismétlődően lehet vizsgálni ugyanazon objektumokat. Ennek nyomán most egy olyan folyamat tárult fel a szakértők előtt, amelyet korábban nem volt lehetőség megpillantani. És ahogy újabb és újabb műszerek szegeződnek az égre, új módszereket vetve be, egy dologban biztosak lehetünk: ezek új dolgokat fognak láthatóvá tenni, amelyek tovább árnyalják majd az univerzumról alkotott képünket.
