170 éve tartó tűzijáték a Hubble új felvételén

 

Képzeljünk el egy tűzijátékot lassított felvételen, ami 170 éve tart! Ezt a tűzijátékot nem a Föld légkörébe lőtték fel; az űrben parádézik, és forrása egy hatalmas, végét járó csillag, az éta Carinae. A NASA Hubble űrteleszkópjának új felvételén, amely az ultraibolya tartományt is felöleli, a csillagból kilökődő forró gáz vörösen, fehéren és kéken fénylik. Az éta Carinae 7500 fényévre van tőlünk.


A Hubble-űrteleszkóp felvételén látszó hatalmas, mérges éta Carinae még mindig tartogat meglepetéseket. A Hubble-höz hasonló távcsövek már két évtizede vizsgálják a gigantikus csillagot, amely egy kettőscsillag nagyobbik tagja. Az égitest hajlamos az erőszakos kitörésekre, beleértve az 1840-es eseményt, amelynek során a kilökődött anyag hozta létre a képen látható kettős buborékot. A Hubble Wide Field Camera 3 (WFC3) segítségével most ultraibolya tartományban vizsgálták a ködöt, és a csillagászok felfedezték, hogy olyan helyeken is van magnézium a forró gázban (kék színnel jelölve), ahol korábban nem látták. A fényes magnézium a poros buborékok közötti térben és a külső, lökéshullám-fűtéstől forró, nitrogénben gazdag szálakban (vörös színnel jelölve) helyezkedik el. A bal alsó szélen, a kék régióban feltűnő csíkok látszanak. Ezek akkor jöttek létre, amikor a csillag fénye áthatolt a buborék felszínén szétterülő porrétegen. Ahol az ultraibolya fény eléri a sűrű port, hosszú, vékony árnyékot vet, amely túlnyúlik a buborékot övező gázra. Az éta Carinae 7500 fényévre van tőlünk. (Forrás: NASA, ESA, N. Smith (University of Arizona) and J. Morse (BoldlyGo Institute))

A szeszélyes csillag kitörése két, porból, gázból és egyéb anyagokból álló buborékot eredményezett. Az égitest eredetileg 150 naptömegű lehetett. Évtizedek óta kérdés, hogy a teljes pusztulás vár-e most rá.

A tűzijáték az 1840-es években kezdődött, amikor az éta Carinae egy gigantikus kitörést produkált. Az úgynevezett „nagy kitörés” (Great Eruption) során az éta Carinae több mint egy évtizedre a második legfényesebb csillaggá lett az égbolton. Olyan fényes volt, hogy a tengerészek számára fontos navigációs pontként szolgálhatott.

A csillag a kitörés óta elhalványult, szabad szemmel már szinte nem is látható. A tűzijátéknak azonban nincs vége, mert az éta Carinae még mindig létezik. A csillagászok az elmúlt 25 évben a Hubble szinte minden műszerét felhasználták a féktelen égitest tanulmányozására.

Az 1800-as évek közepén a déli tengereken vitorlázó hajók éjjel a Carina (Hajógerinc) csillagkép egy fényes csillaga segítségével tájékozódtak. Az éta Carinae elnevezésű csillag több mint tíz évig az égbolt második legfényesebb csillaga volt. Az akkori tengerészek aligha tudták volna elképzelni, hogy a ragyogó pont az 1860-as évek közepére már nem lesz látható. Az éta Carinae-t egy porfelhő borította be, amely a nagy kitörés során lökődött ki. (Forrás: NASA’s Goddard Space Flight Center)

A csillagászok a Hubble Wide Field Camera 3 segítségével ultraibolya tartományban keresték a forró gázba ágyazott magnéziumot. Rájöttek, hogy olyan helyeken is van, ahol korábban sosem látták.

A kutatók már rég tudják, hogy az 1840-es években történt kitöréskor ledobott anyagot a lökéshullám felmelegítette, amikor nekicsapódott a haldokló csillag által korábban kidobott anyagnak. Az új felvételeken a csapat ugyanott kereste a magnézium fényét, ahol a nitrogént. Ehelyett azonban a poros buborékok és a külső, lökéshullám által felmelegített nitrogéngazdag terület között találtak rá.

„Felfedeztük, hogy nagy mennyiségű forró gáz lökődött ki a nagy kitöréskor, ami még nem ütközött az éta Carinae-t körülvevő anyaggal.” – magyarázta Nathan Smith (Steward Observatory), a Hubble program vezető kutatója. „A fényes régiók nagy része ott van, ahol üres területet vártunk. A most felfedezett anyag gyorsan mozog, és még jobban megdobja a már eleve erőteljes csillagrobbanás teljes energiáját.”

A mostani felfedezés hozzásegíthet bennünket, hogy megértsük, hogyan kezdődött a kitörés. A gáz gyors és nagy energiájú anyagkidobódásra utal, amely közvetlenül a két buborék kialakulása előtt történt. További megfigyelések szükségesek, hogy megtudjuk, milyen gyorsan mozog az anyag, és mikor indult útjára.

A baloldali buborék mellett lévő kék terület sávjai akkor alakultak ki, amikor a csillag fénye áthatolt a buborék felszínén szétterülő porrétegen. Ahol az ultraibolya fény átüti a sűrű porréteget, hosszú, vékony árnyékot hoz létre a buborékot körülvevő gázban. „A fény-árnyék mintázat azokra a sugarakra emlékeztet, amiket a földi felhőkön áttörő napfény hoz létre, bár az éta Carinae „sugarait” létrehozó fizikai mechanizmus más.” – jegyezte meg Jon Morse (BoldlyGo Institute).

A kutatók szerint más csillagok és gázködök esetében is kutathatunk az ultraibolya fény segítségével a forró gáz után.

„Évtizedekig vizsgáltuk az éta Carinae-t látható és infravörös tartományban, és úgy gondoltuk, hogy elég sokat tudunk a kibocsátott anyagról. Ez az új ultraibolya felvétel megdöbbentően más. Olyan helyeken fedett fel gázt, ahol a látható és infravörös fény nem.” – mondta Smith. „Örülünk a lehetőségnek, hogy a magnézium ilyen típusú ultraibolya-kibocsátása felfedhet korábban rejtett gázokat más típusú objektumokban is, például a protocsillagok és a haldokló csillagok esetében. Csak a Hubble képes ilyen képeket készíteni.”

Az éta Carinae története erőszakos, olyan kitörésekkel tarkított, amelyek darabokat szakítottak ki belőle, mintha csak egy űrbéli gejzír volna. A gigantikus csillag múltját magyarázhatja a három csillag kölcsönhatása is, amelyeket a tömegvonzás közös rendszerben tartott. Ha ez volt az ok, akkor a legnagyobb csillag elnyelhette az egyik kisebb csillagot, és ez az esemény válthatta ki az 1800-as évek közepén tapasztalt nagy kitörést. A bizonyítékot a rendszert körülvevő hatalmas, forró gázbuborékok rejtik.

Egy váratlan jelenség lehetővé tette a csillagászok számára, hogy egy korábbi Hubble-megfigyelés segítségével részletesen tanulmányozzák a nagy kitörést. A kitörés fényének egy része közvetett úton indult el a Föld felé, és csak most érkezik meg. A szóban forgó fény távolodott a bolygónktól, amikor a turbulens csillagoktól távol lévő porfelhőkről visszaverődött, és úgynevezett fényvisszhangként ismét a Föld felé vette útját.

A behemót csillag tűzijátékának fináléja az lesz, amikor szupernóvaként felrobban. Lehet, hogy ez már meg is történt, csak az esemény ragyogó fénye még nem érte el a Földet.

Forrás: csillagászat.hu