Csillagok összeolvadása okozhatta a látványos kitörést

A 2002-ben a Monoceros (Egyszarvú) csillagképben feltűnt, V838 Mon névvel ellátott új csillag joggal követel helyet magának az évtized, vagy akár minden idők legrejtélyesebb csillagászati objektumainak listáján. A nyolc évvel ezelőtti eseményt kezdetben klasszikus nóvarobbanásnak vélték. Ez a folyamat kettős rendszerekben megy végbe, amelyek egy fehér törpéből és egy normál vagy óriás csillagból állnak. A fehér törpe felszínén akkor lesz termonukleáris robbanás, amikor a csillagról átáralmó anyag mértéke átlép egy határértéket. A V838 Mon esetében visztont egészen másról lehet szó.

A V838 Mon különböző időpontokban felvett színképeinek elemzése azt mutatta, hogy az új csillag légköre rendkívüli mértékben kitágult, az égitest átmérője a Napénak mintegy 1500-szorosára nőtt. Naprendszerünkre levetítve, ez még a Jupiter pálya-félnagytengelyénél is nagyobb érték. Az atmoszféra ilyen mértékű tágulásának következményeként a V838 Mon egy gigantikus, vörös objektum lett, melynek hőmérséklete (kb. 2200-2300 K) az eddigi legalacsonyabb érték, amit egy szuperóriás csillag esetében mértek.

Azonban a 2002-es, rendkívüli felfényesedés, illetve a csillag ezt követő, igen nagy mértékű felpuffadásának pontos okát egészen mostanáig nem lehetett tudni. A szakemberek számos, egymástól gyökeresen különböző teóriát állítottak fel a jelenség magyarázatára: az egyik elmélet szerint egy igen késői evolúciós (ún. poszt-AGB) fázisban lévő csillag fúziós folyamatainak hirtelen felgyorsulását láttuk, míg más kutatók szintén a fúziós reakciók megszaladására gyanakodtak, csak mindezt egy fiatal, forró szuperóriás esetében; ugyanakkor felmerültek egzotikusabb magyarázatok is, mint például egy óriásbolygó elnyelése, esetleg két csillag összeolvadása.

A szálak kibogozását eleinte az is nehezítette, hogy a Hubble-űrtávcsővel 2002 és 2004 között többször is megörökítettek egy folyamatosan tágulni látszó, fényes gyűrűt a V838 Mon körül, melyet először - tévesen - a csillagról nagy sebességgel ledobódó gázburoknak véltek. Később kiderült, hogy a kutatók valójában ún. visszfényt (angolul: light echo), vagyis a hirtelen kibocsátott, nagy mennyiségű sugárzásnak a környező, egyre távolabbi csillagközi anyagfelhőkről történő visszaverődéseit detektálták. A helyes értelmezés segített az objektum pontos távolságának (kb. 20 ezer fényév) megállapításában, mely csaknem tízszer akkorának adódott, mint az első becslések.

A korrekt távolságérték, valamint a több éves spektroszkópiai analízis eredményeit felhasználva több független kutatócsoport is kimutatta, hogy a megfigyelt esemény egyetlen életképes magyarázata egy eredetileg 8 naptömegű, forró, fiatal csillag és egy néhány tized naptömegű, még a fősorozati állapot előtt álló csillag összeolvadása lehet. A már említett visszfény alapos elemzése szintén megerősíti ezt az elméletet. A fénygörbén három, egymáshoz képest kb. egy-egy hónap különbséggel jelentkező csúcsot detektáltak, melyek közül az első a szoros megközelítést, a második (egyben a legerősebb) az összeolvadás pillanatát, az utolsó pedig a turbulens folyamatok lecsillapodásának kezdetét jelezheti.

A rejtély tehát megoldódni látszik, azonban a vizsgálatok során a szakemberek további érdekes információkkal is gazdagodtak. Kiderült, hogy a V838 Mon rendszerében van még egy forró, kék csillag, melynek sugárzása szintén kölcsönhatásban van a környező gázanyaggal - ugyanakkor a nyolc évvel ezelőtt észlelt eseményekben betöltött lehetséges szerepe egyelőre nem tisztázott. A másik érdekesség, hogy a Chandra röntgenűrtávcső legújabb mérései megerősítik azokat a 2004-es eredményeket, melyek szerint a V838 Mon legkülső rétegei már a lassú összehúzódás fázisában vannak, így a csillag légkörének hőmérséklete újra emelkedik és forgása is felgyorsul - ez a folyamat azonban a számítások szerint akár évtizedekig is eltarthat.

Ez az eset tovább erősíti az utóbbi években összegyűjtött tapasztalatokat, miszerint a korábban nagyon ritkának és éppen ezért nem túl jelentősnek vélt csillag-összeolvadások (csillagütközések) több asztrofizikai folyamatban (például a csillaghalmazok kék vándorainak , vagy az Ia típusú szupernóvák kialakulásában) játszhatnak kulcsszerepet. A V838 Mon-nal kapcsolatos, legújabb eredmények összegzésére április közepén került sor Glasgow-ban, a Brit Királyi Csillagászati Társaság éves találkozóján.