Szökőnap
4 °C
9 °C
Index - In English In English Eng

Csillaghírnök a korai univerzumból

2009.09.08. 15:29
A korai univerzumban uralkodó állapotok, valamint az első csillagok és galaxisok tulajdonságainak feltárása az asztrofizika legnehezebb kutatási feladatai közé tartozik. Az egyik módszer, mely révén válaszokat találhatunk, a galaxisunkban lévő, nagyon öreg csillagok vizsgálata.

A csillagok korára elsősorban a légkörükben lévő kémiai elemek aránya alapján következtethetünk. Míg a fiatal világegyetem gázfelhői, amelyekből a csillagok születnek, csaknem teljes mértékben hidrogénből és héliumból álltak, addig a későbbiekben fokozatosan beszennyeződtek nehezebb elemekkel. Ez a folyamat főleg a csillagok magjában lejátszódó fúziós reakcióknak, valamint a szupernóva-robbanások során ledobódó, a vasnál is nehezebb elemeket tartalmazó gázbuborékok nagy sebességű terjedésének köszönhető. Ha tehát egy adott csillag fémtartalma (a csillagászatban a héliumnál nehezebb elemeket összefoglaló néven fémeknek nevezzük) alacsony, akkor öreg, ha viszont magas (Napunkéhoz hasonló, vagy annál nagyobb), akkor fiatal csillagról beszélünk.

A fémszegény állapot ugyanakkor nem feltétlenül jelenti azt, hogy a héliumnál nehezebb elemek egyformán kis mennyiségben vannak vagy egyáltalán nincsenek jelen a csillag légkörében. A Tejútrendszerben több olyan csillagot is találtak már, melyek atmoszférájában a vastartalom extrém alacsony volt, ugyanakkor a szén (és esetenként a nitrogén) részaránya kiugróan magasnak mutatkozott. Az anomália feloldására többféle elképzelés is létezik, de eddig egyiket sem lehetett helytállóan bizonyítani.

A Mauna Kea (Hawaii) csúcsán lévő Subaru és a fényesen ragyogó Jupiter kettőse (J-C. Cuillandre, CFHT)
A Mauna Kea (Hawaii) csúcsán lévő Subaru és a fényesen ragyogó Jupiter kettőse (J-C. Cuillandre, CFHT)

A Hawaii-szigeteken lévő, 8,2 méteres japán Subaru távcső nagyfelbontású spektrográfjával sikerült rögzíteni az eddigi legfényesebb fémszegény csillag, a BD+44 493 színképét, és ezáltal meghatározni légkörének kémiai összetételét. Az objektum fémtartalma mindössze két század százaléka (0,0002-ed része) Napunkénak, ugyanakkor a szén mennyisége ennél a csillagnál is átlagon felüli.

A jó minőségű megfigyelési adatoknak és a modellszámításoknak köszönhetően a vizsgálatot végző kutatócsoport arra a következtetésre jutott, hogy a csillag szülőfelhője egy első generációs szupernóva-robbanás révén szennyeződhetett nehezebb elemekkel. A korai, nagy tömegű csillagok fémtartalma más volt, mint a mostanság megfigyelt szupernóva-szülőcsillagoké, ez pedig minden bizonnyal befolyásolta a robbanás során keletkező elemek arányát is - melyek közül akkoriban a szén domináns alkotórészként szerepelhetett (legalábbis bizonyos típusú robbanások esetében).

A BD+44 493 (középen) színképelemzése révén a korai univerzumban végbement, speciális szupernóva-robbanásokról sikerült információkat szerezni (STScI, AAO/ROE)
A BD+44 493 (középen) színképelemzése révén a korai univerzumban végbement, speciális szupernóva-robbanásokról sikerült információkat szerezni (STScI, AAO/ROE)

A BD+44 493 elemzése fontos bizonyítékokat adott a kutatók kezébe a fiatal világegyetem csillagainak fejlődéséről. A csillagászok reményei szerint pedig a közeljövőben több hasonló csillaghírnök üzeneteit is képesek leszünk értelmezni.