Eltűnnek a vörös szuperóriás csillagok

A csillag lényegében egy hatalmas, izzó gázgömb. Belseje olyannyira forró, hogy magjában a protonok (hidrogénatom-magok) héliummagokká egyesülnek, miközben energiát bocsátanak ki.

Mindent eléget

Később más folyamatok során a hélium alakul át szénné, majd így tovább folyik a kémiai elemek fúziója egészen a vasig. Amikor a középpont környezetében szinte minden atom már vassá alakult át, elfogy az üzemanyag a csillag magjában.

A Napunknál legalább nyolcszor nagyobb tömegű csillagok központi tartománya ebben a fázisban hirtelen összeomlik, aminek hatásaként az egész égitest felrobban szupernóvaként. Mielőtt ez bekövetkezik, a legtöbb nagytömegű csillag vörös szuperóriássá fúvódik fel.

Ez az átmeneti állapot annak a következménye, hogy noha a csillag magjában már elfogyott az üzemanyag, a magot körülölelő héjakban még jelen van, így itt tovább folynak a fúziós reakciók. Az energiatermelés pedig hatalmas méretűre fújja fel a csillagot, amelynek így akár 1500-szor is nagyobb lehet Napunknál, miközben kisugárzott fényteljesítményük néhány százezer-millió évig több százezerszer felülmúlja központi csillaguk luminozitását.

A csillagfejlődési elméletek jóslatai meglehetősen bizonytalanok arra vonatkozóan, hogy ezek a vörös szuperóriások képesek-e felrobbanni, vagy előtte még visszafejlődnek az égitestek a kék szuperóriások felé (a Nagy Magellán-felhőben 1987-ben felrobbant szupernóva utólag azonosított szülőcsillaga kék szuperóriás volt, ami akkoriban minden elméleti szakembert roppantul meglepett).

Mivel a szupernóvák robbanásai előrejelezhetetlen jelenségek, egy felrobbant csillag szülőcsillagát (progenitorát) olyan égterületek archív felvételeinek igen aprólékos átvizsgálásával lehet megtalálni, ahol a későbbiekben szupernóvát észleltek. Mivel egy folyamatosan halványuló robbanás sokáig, akár hónapokig látszik, illetve a környezet tanulmányozását évekig megnehezíti a ledobott gázfelhő jelenléte, általában sok év időkülönbséggel készült felvételeket hasonlítanak össze a progenitorok azonosításához.

Összehasonlítás

Ennek során igyekeznek megtalálni azt a csillagot, amely az archív és az új felvételek összevetésekor a szupernóva-jelenség után eltűnik a képekről. További nehézség, hogy immáron több mint 400 éve nem láttunk szupernóvát a Tejútrendszerben, így az évente észlelt több száz csillagrobbanás mindegyike sok millió fényévre levő extragalaxisban történik. Ennek megfelelően szülőcsillaguk pontos kiválasztása igen nehéz feladat.

Justyn R. Maund (Niels Bohr Intézet, University of Copenhagen) és Stephen J. Smartt (Queens University, Belfast) a Hubble Űrtávcsővel és a Gemini Obszervatórium műszereivel felvett képeket tanulmányoztak, írta meg a Hírek.csillagászat.hu. Munkájuk során sikerült beazonosítani két olyan vörös szuperóriás csillagot, amelyek szupernóvaként robbantak fel. Az egyik eset az 1993-ban robbant SN1993J volt: a felvételeken eltűnt a vörös szuperóriás, de a közelében levő csillag továbbra is megtalálható volt. Hasonlóképpen az SN2003gd esetében is azt találták, hogy a robbanás helyén volt vörös szuperóriás csillag nem található meg a szupernóva-robbanás után készített felvételeken.

Mindkét példa igazolja, hogy vörös szuperóriás csillagok valóban képesek II-es típusú szupernóvaként befejezni életüket. A szupernóvák, különösen pedig a nagytömegű csillagok halálát jelentő események kutatása igen fontos, mivel ezek a robbanások nagy mértékben felelősek az univerzum kémiai elemekkel történő beszennyezéséért, ezáltal pedig a bolygók és az élet kialakulásának elengedhetetlen feltételei.