Szétszóródó fémek az űrben - a hét asztrofotója

Ezen a héten a Cassiopeia-A jelű szupernóva-maradvány a hét asztrofotója. A kép a röntgenhullámhosszakon mutatja a forró és táguló felhőt, amely szétszórja a nehéz elemeket a csillagközi anyagba.

A szupernóva-robbanások fontos szerepet játszanak az anyag fejlődésében. Ilyen kataklizmák során keletkeznek és szóródnak szét a térben a vasnál is nehezebb elemek. Testünk minden vasnál nehezebb eleme (sőt a könnyebb elemek közül is néhány) valaha szupernóvák robbanásaikor jött létre. Az élet kialakulása szempontjából tehát kulcskérdés a periódusos rendszer vasnál nehezebb elemeinek kialakulása, és ezzel kapcsolatban fontos megérteni, hogy milyen gyakran robbannak szupernóvák a Tejútrendszerben.

Roland Diehl (Max Planck Institute) vezetésével egy nemzetközi kutatócsoport az ESA Integral műholdjával a gammasugarak egy speciális csoportját vizsgálta. Az űreszközzel olyan gammasugarakra vadásztak, amelyek a radioaktív alumínium 26-os izotópjának bomlásával keletkeznek. Ez a ritka izotóp szupernóva-robbanások során születik, felezési ideje 740 ezer év. Atommagjának bomlásakor jellegzetes, 1809 keV energiájú fotont bocsát ki, ami nagy áthatolóképessége révén hatalmas távolságot képes megtenni a csillagközi anyagon keresztül.

Az Integral által megfigyelt gammasugarak alapján a Tejútrendszerben jelenleg összesen kb. 2,8 naptömegnyi 26-os alumíniumizotóp található. Ha feltételezzük, hogy egy átlagos szupernóva-robbanás keretében nagyságrendileg 0,0001 naptömegnyi 26-os alumíniumizotóp keletkezik, a fenti mennyiség legyártásához az elmúlt egymillió évben kb. 20 ezer szupernóva lángolhatott fel.

A becslés alapján közel 50 évente számolhatunk egy szupernóvával a Tejútrendszerben (ez nem tartalmazza a kettős rendszerekben kialakuló, ritka Ia-típusú szupernóvákat). Annak pedig, hogy miért nem tűnt fel az elmúlt 100-200 évben szupernóva, két oka lehet: vagy annyira sűrű csillagközi felhők mögött villant, hogy fénye túlságosan elhalványult, vagy egyszerűen nincs szerencsénk, és véletlenül kevés a szupernóva napjainkban. A fenti érték a csillagkeletkezési gyakoriság becslésére is lehetőséget ad: eszerint évente kb. 4 naptömegnyi csillagközi gáz alakulhat csillagokká, és évente kb. 4-10 új csillag keletkezhet. Ez az eredmény egybeesik a szupernóvák keletkezésének más források alapján becsült gyakoriságával. Egyéb felmérések szerint ugyanis nagyságrendileg 1-3 robbanás történhet 100 évente, és szintén évente néhány naptömegnyi gáz alakulhat csillagokká.

Tejútrendszerünkben utoljára 1680-ban figyeltek meg szupernóvát. Ezt a vendégcsillagot John Flamsteed egy halvány, közel +6 magnitúdós égitestként azonosította. Az utólagos vizsgálatok alapján szupernóvaként még 1667-ben lángolt fel, de akkor nem vették észre. Később a halványodó maradványát azonosította Flamsteed, amelynek fényét ekkor és korábban is sűrű csillagközi felhők tompították. Mindezt megelőzően "klasszikus", azaz szabad szemmel is látható szupernóvát 1604-ben figyelt meg Kepler, amely -2,5 magnitúdójával a Nap után a második legfényesebb csillag volt az égen akkoriban.

A Chandra röntgenteleszkóp mellékelt felvételén a fent említett, 1680-ban felfedezett szupernóva-maradvány, a Cassiopeia-A látható. A 320 éves, 10 ezer fényévre lévő objektum centrumában egy forró, pontszerű sugárforrás is mutatkozott, ami a robbanás után visszamaradt neutroncsillag vagy fekete lyuk lehet.

A tőlünk 10 ezer fényévre lévő, kb. 10 fényév átmérőjű Cassiopeia-A jelű szupernóva-maradvány táguló, közel 50 millió fokos hőmérsékletű felhője. A kép nagyméretű változatának letöltése (fotó NASA/CXC/SAO)

A képen látványos a táguló felhő csomós, szálas szerkezete. A balra felfelé mutató nyúlványnak létezik egy halványabb, jobbra lent elhelyezkedő párja is, amely ezen a képen nem ismerhető fel. Ez a két képződmény talán a szupernóva-maradvány mágneses pólusainak irányában helyezkedik el. A felvétel bal felén látható térség vasban és szilíciumban gazdagabbnak mutatkozik, elképzelhető, hogy ez a robbanás során történt aszimmetrikus anyagkidobódással áll kapcsolatban.

A gyönyörű felvételen tehát olyan folyamat eredményét látjuk, amelyhez hasonlók keretében létrejöttek és kiszóródtak a környezetünkben lévő nehéz elemek.

Korábban:
Rénszarvasok a Nap előtt - a hét asztrofotója
Sarki fények a Marson - a hét asztrofotója
Gejzírek az Enceladuson - a hét asztrofotója
Hatalmas gázbuborék az űrben - a hét asztrofotója
Új térkép a Titanról - a hét asztrofotója
Páratlan képek egy bizarr kisbolygó felszínéről - a hét asztrofotója
Látványos galaxis egy új óriástávcsőben - a hét asztrofotója
Az űrteleszkóp képe a Holdról - a hét asztrofotója
Egy napfolt részletei - a hét asztrofotója
Egy káprázatos galaxis - a hét asztrofotója
Egy óriási gömbhalmaz - a hét asztrofotója
Galaktikus karambol - a hét asztrofotója
A Plútó új térképe - a hét asztrofotója
Az első földönkívüli hegymászás - a hét asztrofotója
A Tejútrendszer önarcképe - a hét asztrofotója
Galaktikus állatkert - a hét asztrofotója
Ragyogó hófolt a Marson - a hét asztrofotója
Jégsziklák az Enceladuson - a hét asztrofotója
Gigantikus homokdűne - a hét asztrofotója
Kék napnyugta a vörös bolygón - a hét asztrofotója