Rieth József: Világképem - Háttérismeret
Vetkőző hiperóriás
<<< Tartalomjegyzék <<< Világképem <<<
Egy csillagászcsoport az Európai Déli Obszervatórium (ESO) nagyon nagy távcsövével (VLT) vizsgálta a Tejútrendszer egyik legnagyobb ismert csillaga, a VY Canis Majoris környezetét. A megfigyelésekből végre sikerült megállapítani, miként képes a csillag folyamatosan hatalmas tömegű anyagot veszíteni, mielőtt végső sorsa - a hipernóvarobbanás — beteljesedne. A magyarázat a kidobott porszemcsék viszonylag nagy méretében rejlik, amelyet a VLT-hez csatolt adaptív optikai rendszer, a SPHERE extrém felbontóképességének köszönhetően most először sikerült meghatározni. Az eredményről a kutatók az Astronomy & Astrophysícs folyóiratban számoltak be.
A VY Canis Majoris (nevét a Nagy Kutya csillagképről kapta, amelyben látható) egy egyedül (kísérő nélkül) álló vörös hiperóriás, amelynek tömege mintegy 30—40-szerese a Napénak, de 300 ezerszer fényesebb nála. Átmérője mintegy 1500-szorosa a Nap átmérőjének, ami szemléletesen úgy jellemezhető, hogy a Nap helyére képzelve, hatalmasra puffadt légköre túlnyúlna még a Jupiter pályáján is. A hozzá hasonló vörös hiperóriások végső sorsa valószínűleg egy még a szupernóvák robbanását is legalább százszorosán meghaladó energiafelszabadulással járó hipernóva-robbanás lesz, valamikor a csillagászatilag közeli jövőben (néhány százezer éven belül).
A VY Canis Majoris és a Nap méretének összehasonlítása
A kutatók a csillagot és környezetét a VLT SPHERE berendezésével figyelték meg, amelynek adaptív optikai rendszere minden korábbi hasonló eszköznél hatékonyabban küszöböli ki a földi légkör turbulenciáiból adódó torzításokat. Ennek köszönhető, hogy vele még a ragyogó fényforrásokhoz közeli részletek is nagyon alaposan vizsgálhatók. A SPHERE segítségével így a csillagászok tanulmányozni tudták a VY Canis Majoris-t körülvevő és a csillag ragyogó fénye által megvilágított anyagfelhőket is. Sőt, nem csupán bepillantani tudtak ebbe a por- és gázfelhőbe, hanem az eszköz egy különleges üzemmódját alkalmazva még azt is képesek voltak rögzíteni, hogy miként szóródik és hogyan polarizálódik a csillag fénye a környező anyagban. Ez lett a kulcs a porszemcsék méretének meghatározásához.
A polarizációs mérések alapos elemzésével a kutatóknak sikerült megállapítani, hogy a porszemcsék viszonylag nagy méretűek, 0,5 mikrométer körüli átmérőjűek, ami számunkra ugyan parányinak tűnhet, de a csillagközi por átlagos méretét 50-szeresen haladja meg.
Felfúvódásuk közben a nagy tömegű csillagok tömérdek anyagot veszítenek: a VY Canis Majoris évente mintegy 30 földtömegnyi por- és gázanyagot dob le a felszínéről, amelyet szétrobbanásáig kifelé taszít. A robbanásban aztán e por egy része megsemmisül, miközben a maradékot a robbanás lökéshulláma szétszórja a környező csillagközi térbe, ahol majd a csillagok következő nemzedékének és bolygóiknak anyagává válik. Mostanáig azonban rejtély volt, hogy a robbanást megelőzően miként képes a csillag ilyen nagy mennyiségű anyagot magától eltaszítani?
Bár a legvalószínűbb jelölt erre a csillag fényének sugárzási nyomása volt, sokan úgy vélték, az nem szolgáltat elég nagy erőhatást ahhoz, hogy a porszemcsék kellő sebességre gyorsuljanak. A sugárnyomás gyorsító hatásának hatékonysága nagyon érzékenyen függ a szemcsék méretétől: egyfelől a szemcsének elég nagy felületűnek kell lennie ahhoz, hogy rá a nyomás elég nagy erőt gyakoroljon, másfelől viszont túl nagy nem lehet, mert akkor a tömege is nagyobb, és az erőhatás nem ér el kellő gyorsítást. A megfigyelés alapján a kutatók megállapították, hogy a VY Canis Majoris környezetében megfigyelhető szemcsék mérete éppen ideális ahhoz, hogy a csillag fénynyomása hatékonyan gyorsítsa fel őket.
A VY Canis Majoris vörös hiperóriás körüli anyagfelhő a VLT/SPHERE felvételén (első kép, baloldalon). A csillag maga a kitakarás miatt nem látszik,
a kereszt a berendezés része. (KÉP: ESO) --- Spektrumképek a csillagról. (l. ott)
„Az ilyen nagy tömegű csillagok viszonylag rövid életűek — mondta a kutatócsoportot vezető Peter Scícluna, a Taiwani Akadémia Csillagászati és Asztrofizikai Intézetének munkatársa. — Mielőtt a végnapjuk eljönne, rengeteg anyagot veszítenek. Eddig legfeljebb feltételezéseink lehettek arról, hogy ez miként megy végbe. Most viszont, a SPHERE új adatainak köszönhetően, sikerült megfejtenünk a rejtélyt: a kulcs a szemcsék méretében van, amely éppen ideális ahhoz, hogy a csillag sugárnyomása optimális hatást gyakoroljon rájuk, s ezzel lehetővé váljék a gyors anyagvesztés."
Hogy a VY Canis Majoris hipernóvarobbanása pontosan mikor következik be, azt nem tudjuk, de legfeljebb néhány százezer éve lehet még hátra. Mindenesetre Földünket nem kell féltenünk a robbanás esetleges hatásától, mivel a csillag tőlünk biztonságos távolságban — mintegy 3900 fényévnyire — van.
-----------------------------------
------------------------------------
<<< Tartalomjegyzék <<< Világképem <<<
----------------
Forrás:http://www.eso.org/public/news/eso1546/
36 ■ Élet és Tudomány ■ 2016/2
https://hu.wikipedia.org/wiki/VY_Canis_Majoris
http://inspirehep.net/record/1221494/plots