Így semmisül meg egy csillagóriás

Először sikerült folyamatában megfigyelni, hogyan robban fel egy Wolf−Rayet csillag, és egyben az is kiderült, honnan erednek a IIb típusú szupernóvák.

Így semmisül meg egy csillagóriás

Ha csak űrbéli környékünket nézzük, a Nap méretei egészen lenyűgözőek: 330 ezerszer nehezebb a Földnél, és a Naprendszer tömegének 99,86 százalékát tartalmazza, 400 kvadrillió watt generálására képes, felszíni hőmérséklete pedig eléri a 10 ezer Celsius fokot. A csillagok közt azonban kispályásnak számít.

A kozmosz igazi óriásai közül a Wolf−Rayet csillagok több mint húszszoros naptömeggel rendelkeznek és legalább ötször olyan forróak, mint központi csillagunk. Ezek az égitestek azonban meglehetősen ritkának számítanak, és megfigyelésük sem egyszerű, így a kutatók nem sokat tudnak csillagfejlődésük részleteiről. Ezért is számít jelentős fegyverténynek a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium munkatársainak eredménye: a kutatók első alkalommal figyelték meg, ahogy egy Wolf−Rayet csillag IIb típusú szupernóvává válik.

Az égitest 360 millió fényévnyire, az Ökörhajcsár csillagképben található. A katasztrofális robbanást elsőként egy izraeli kutatócsoport észlelte, szinte közvetlenül az események beindulása után. Ők aztán több földi és űrbéli távcső kezelőit is riasztották, így az SN 2013cu névre keresztelt szupernóvát 5,7−15 órával felrobbanását követően már számos különböző műszer követte figyelemmel. Az így begyűjtött információk sok új dolgot árulnak el a felrobbanó csillag természetével kapcsolatban.

A IIb típusú szupernóvák első példányát 1987-ben azonosították a szakértők, azt azonban mostanáig nem lehetett tudni, hogy milyen égitest robbanása eredményezi ezt a fajta jelenséget. Mostantól nagy biztonsággal ki lehet jelenteni, hogy az ilyen szupernóvák egy része Wolf−Rayet csillagokból jön létre, mondja Alex Filipenko, a Berkeley Lab munkatársa.

Életük nagy részében csillagok mindegyike – tömegtől függetlenül – hidrogén atomok fuzionálása révén termel energiát. Minél nehezebb egy csillag, annál gyorsabban feléli készleteit. Amikor a hidrogén elfogy, a szupernehéz csillagokban beindul a nehezebb elemek fúziója, szén, oxigén, neon, nátrium, magnézium és egyéb anyagok jönnek létre, míg végül a mag anyaga vassá válik. Ezen a ponton az atomok olyan sűrűn sorakoznak egymás mellett a csillag belsejében, hogy összeolvadásuk már nem képes energiával ellátni a csillagot, a gravitáció ellen pedig kizárólag az elektronok kifelé irányuló degenerációs nyomása hat. (Mivel a Pauli-elv szerint két elektron nem lehet azonos kvantumállapotban, vagyis nem foglalhatják el mindannyian a legalacsonyabb energiaszintet, az elektronok egy részének magasabb energiaszinten kell maradnia, ennek következtében pedig egy tisztán kvantummechanikai eredetű nyomás jön létre.)

Ha azonban a mag kellően nagy tömegű, ez a nyomás sem lesz elegendő a gravitációs összeomlás megakadályozásához. A protonok és elektronok összeolvadása óriási energiákat szabadít fel és neutrínók kibocsátásához vezet. A folyamat során létrejövő lökéshullám széttépi a csillagot, amelynek anyaga nagy sebességgel kilövődik a környező űrbe, vagyis az égitest szupernóvává válik. A Wolf−Rayet-fázis a robbanást megelőzően indul be. A fúziós folyamatok lelassulásával a nehezebb elemek a magból a felszínre kezdenek emelkedni, ahol erős csillagszeleket generálnak. Ezek a csillagszelek tetemes mennyiségű anyagot visznek magukkal az űrbe, elkendőzve a csillagot a távcsövek tekintete elől.

A WR 136 jelű Wolf−Rayet ezen anyagfelhő mélyén rejtőzik

„Mikor egy Wolf−Rayet szupernóvává válik, a robbanás frontja hamar megelőzi a csillagszeleket, így az eredeti égitesttel kapcsolatos információk elvesznek” – mondja Peter Nugent, a kutatás vezetője. „Az SN 2013cu-val szerencsénk volt, mivel még azelőtt észleltük a szupernóvát, hogy ez bekövetkezett volna. A robbanás után röviddel az égitest felfénylett az ultraibolya tartományban: a lökéshullám felhevítette a csillagszelek anyagát, amely sugározni kezdett.”

Ezen sugárzás spektroszkópiai elemzése révén a szakértők meg tudták állapítani, hogy milyen csillagból származott az anyag. A következő napokban aztán ez a felfénylés fokozatosan elhalványult, ahogy a robbanás bekebelezte csillagszelekkel elszökő anyagot. A szakértők a szupernóva spektrumának gyenge hidrogén- és erős héliumjelei alapján megállapították, hogy a IIb típus egyik képviselőjéről van szó.

Az időzítés tehát kulcsfontosságú volt a sikerhez. Nugent abban bízik, hogy a legnagyobb távcsövekkel talán sikerülhet megfigyelni egy robbanás előtti Wolf−Rayet spektrumát is. Ehhez persze jóval közelebbi célpontra lesz szükség, vagyis a környékbeli galaxisokban lesz érdemes vizsgálódni. Nugent szerint 4 millió fényévnyi távolságból már van esély arra, hogy az intenzív csillagszelek ellenére megfigyelhetővé váljanak ezek az égitestek. Amíg ez sikerül, addig marad a remény, hogy a következő években ismét sikerül idejekorán észlelni néhány szupernóva-robbanást, és a folyamat elején információkat begyűjteni az eredeti csillaggal kapcsolatban.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward