Árpád
3 °C
12 °C

Egy évtizede vizsgálódik a Chandra

2009.08.26. 16:55 Módosítva: 2009-08-26 16:55:35
Egy évtizede működik a Chandra űrteleszkóp, ami feltárta előttünk a világegyetem dinamikus, nagy energiájú oldalát. A NASA röntgen-obszervatóriumának legszebb képeiből és legnagyszerűbb felfedezéseiből válogattunk.

Szinte napra pontosan tíz évvel ezelőtt, 1999. augusztus 19-én készítette el első hivatalos tesztképét a NASA frissen felbocsátott röntgen-űrtávcsöve, a Chandra, amelyet a nagy indiai asztrofizikus, Subrahmanyan Chandrasekhar után neveztek el. A műszer egy évtizedes, sikeres karrierje során rengeteg új dolgot tudtunk meg az univerzumról. A Chandrát a NASA négy nagy űrobszervatóriuma közé soroljuk (ide tartozik még a korábban felbocsátott Hubble és a már nem létező Compton gamma-űrtávcső, valamint a 2003 óta működő Spitzer infravörös űrteleszkóp), amely a szintén 1999-ben felküldött, európai XMM-Newton távcső mellett az eddigi legjelentősebb csillagászati röntgeneszköz a tudomány történetében. A NASA emlékülésekkel és képösszeállításokkal ünnepli egyik legsikeresebb missziója indulásának kerek évfordulóját.

A Chandra első publikus felvételét a Cas A jelű szupernóva-maradványról készítette. Az ilyen típusú objektumok azóta is fontos részét képezik az űrtávcsővel végzett kutatási munkáknak. A Chandrával megdöbbentő részletességgel figyelhetőek meg a csillagrobbanások által kiváltott események: a csillagról ledobódó, több ezer kilométer per szekundumos sebességgel táguló gázanyag és a külső, csillagközi anyag ütközése révén rendkívül forró (több tízmillió fokos) gázbuborékok alakulnak ki, melyek fényesen világítanak a röntgentartományban. Sőt, az egyes elemekre jellemző röntgenspektrumok felvételével és azonosításával a forró gázfelhők összetétele is meghatározható.

Egy évtizede vizsgálódik a Chandra űrtávcső A Chandra első felvétele, rajta a Cas A jelű szupernóva-maradvány, melynek közepén jól kivehető a csillagrobbanás után visszamaradt kompakt objektum (neutroncsillag vagy fekete lyuk) sugárzása (NASA & Chandra Science Center)
Egy évtizede vizsgálódik a Chandra űrtávcső A Chandra első felvétele, rajta a Cas A jelű szupernóva-maradvány, melynek közepén jól kivehető a csillagrobbanás után visszamaradt kompakt objektum (neutroncsillag vagy fekete lyuk) sugárzása (NASA & Chandra Science Center)
Hamisszínes felvétel a Cas A-ról; a piros részek a vas, a zöldes-fehér régiók a szilícium és a kén, míg a kék tartományok a röntgensugárzást elnyelő csillagközi por nyomait jelzik (NASA & Chandra Science Center)
Hamisszínes felvétel a Cas A-ról; a piros részek a vas, a zöldes-fehér régiók a szilícium és a kén, míg a kék tartományok a röntgensugárzást elnyelő csillagközi por nyomait jelzik (NASA & Chandra Science Center)

A különböző hullámhossz-tartományban működő távcsövek képeinek kombinálása újabb nagyszerű lehetőséget adott a csillagászok kezébe, hogy alaposabban feltárhassák az egyes égitestek titkait. Vegyük például az első ismert szupernóva-maradványt, a Rák-ködöt: a Hubble és a Chandra képeinek felhasználásával sikerült megfigyelni, hogyan hat egymásra a központi pulzár és a gázanyag, és jól láthatóvá vált a nagyenergiájú részecskék gyűrűszerű eloszlása is.

A Hubble Űrtávcső és a Chandra kompozit képe a Rák-ködről (NASA & Chandra Science Center)
A Hubble Űrtávcső és a Chandra kompozit képe a Rák-ködről (NASA & Chandra Science Center)

A röntgen-űrtávcső számos egzotikus objektumot vizsgált a közeli kettőscsillagoktól a távoli aktív galaxismagokig, és olyan kérdések megválaszolásához vitt minket közelebb, mint az univerzum fejlődése vagy a sötét anyag jelenléte. A legnagyobb felfedezések azonban a fekete lyukak vizsgálatához köthetőek: a fekete lyukak környezetében örvénylő, nagyenergiájú részecskék sugárzásának, valamint az erős mágneses mező miatt kialakuló anyagkilövelléseknek a megfigyelése egyrészt erős bizonyítékot szolgáltat az egzotikus objektumok létezésére, másrészt jó lehetőséget ad a fekete lyukak működésének megértéséhez.

A normál fekete lyukak mellett a Chandra révén a galaxisok gigantikus központi fekete lyukai, illetve ezek környezetei is megfigyelhetővé váltak, mind Tejútrendszerünkben, mind a távoli csillagvárosokban. Az űrobszervatórium találta az első bizonyítékot arra is, hogy egy galaxis magjában akár két szupernagy fekete lyuk is létezhet (ami valószínűleg egy korábbi galaxisütközés eredménye).

A Tejútrendszer központi tartománya a Chandra "szemével" - a középen lévő, fényes fehér folt helyén található Galaxisunk szupernehéz központi fekete lyuka (NASA & Chandra Science Center)
A Tejútrendszer központi tartománya a Chandra "szemével" - a középen lévő, fényes fehér folt helyén található Galaxisunk szupernehéz központi fekete lyuka (NASA & Chandra Science Center)
Fantáziakép egy galaxisütközés után kialakult szupernagy feketelyuk-kettősről - a Chandra vizsgálatai alapján léteznek olyan csillagvárosok, melyek magjai ilyen gigászi párokat is magukban rejthetnek (NASA & Chandra Science Center)
Fantáziakép egy galaxisütközés után kialakult szupernagy feketelyuk-kettősről - a Chandra vizsgálatai alapján léteznek olyan csillagvárosok, melyek magjai ilyen gigászi párokat is magukban rejthetnek (NASA & Chandra Science Center)

A távoli univerzum csodái mellett a Chandra közvetlen kozmikus környezetünkről is tudott új információkkal szolgálni. Segítségével például jól láthatóak a Nap irányából érkező, nagyenergiájú részecskék, amint becsapódnak az egyes bolygók légkörébe, s ezáltal a planéták atmoszférája és mágneses tere is jobban vizsgálhatóvá válik.

A Mars a Chandra röntgenképén (NASA & Chandra Science Center)
A Mars a Chandra röntgenképén (NASA & Chandra Science Center)

A röntgencsillagászat mintegy fél évszázados története során látványos műszaki és tudományos fejlődésnek lehettünk tanúi, ennek remek példája a Chandra űrtávcső. Míg az első jelentősebb röntgentávcsővel, a hetvenes években működő Uhuruval néhány száz röntgenforrást sikerült azonosítani, addig a Chandra már mintegy 9500 megfigyelésnél jár – és teszi mindezt az említett elődjénél százezerszer jobb érzékenységgel. A NASA tervei alapján a Chandra űrteleszkóp még legalább tíz évig működni fog, ezzel akár a jelenlegi csúcstartó, a Hubble teljesítményét is túlszárnyalhatja majd.