Portermelő szupernóvák

Első alkalommal sikerült bizonyítékot találni a feltételezésre, amely szerint a szupernóva-robbanások sok poranyagot termelnek.

A csillagközi térben lévő porszemek kulcsszerepet játszanak az anyag kémiai fejlődésében, a születő csillagok körüli bolygók, sőt a planétákon esetleg kialakuló élőlények megjelenésében is. A porszemcsék kialakulásához a héliumnál nehezebb elemek kellenek, amelyek csillagok belsejében jönnek létre. Az itt legyártott anyagot különböző folyamatok (csillagszél, burokledobás, szupernóva-robbanás) kiszórják az adott csillagból - mindezek eredményeként jöhetnek létre a csillagközi térben ma megfigyelhető porszemek.

A fentiekhez természetesen időre van szükség, de amikor a Világegyetem távoli és fiatal állapotát tanulmányozzuk, gyakran meglepően sok port találunk. Néhány megfigyelés alapján, már akkor is sok por volt az egyes galaxisokban a csillagok közötti térben, amikor a Világegyetem még csak 700 millió éves volt.

A nagy kérdés, hogy ez a por honnan származik. Eddig két egyértelmű forrást ismertünk: az egyik az idős, több milliárd éves, vörös óriás állapotba felfúvódott csillagokból kiáramló anyagban gyorsan létrejövő porszemek. A másik forrás pedig a különböző utakon az űrbe jutott atomok, illetve molekulák összekapcsolódása, tehát lassú és fokozatos kondenzációja a csillagközi térben.

Mindkét folyamathoz bizonyos idő kell - ezért nem volt egyértelmű, miért mutatkozik bőséges poranyag a Világegyetem rendkívül fiatal állapotában is. A problémát feloldandó, harmadik tényezőként feltételezték, hogy a szupernóva-robbanások is kulcsszerepet játszanak a folyamatban - de eddig nem találtak rá közvetlen bizonyítékot.

Ben Sugerman (STScI) és kollégái a Hubble és a Spitzer Űrteleszkóppal, emellett a földi Gemini távcsővel tették egyértelművé a helyzetet. A tőlünk 30 millió fényévre lévő M74 jelű spirális galaxisban három éve felvillant SN 2003gd jelű szupernóva nyomán kibocsátott anyagot vizsgálták 2004 júniusában és 2005 januárjában készült felvételek segítésével. Sikerült a szupernóva-maradványban nagy mennyiségű felforrósított port azonosítaniuk, amely kétségtelenül a robbanás nyomán keletkezett, méghozzá a kataklizma után rendkívül rövid idő alatt, mindössze néhány éven belül.

Az M74 spirális galaxis, és a benne fellángolt SN 2003gd jelű szupernóva képe. A bal felső 2004 júliusi felvétel a szupernóva-robbanás forró anyagát mutatja, amely 2005 januárjára (jobb alsó felvétel) már alacsonyabb hőmérsékletre hűlt. A hamisszínes felvételen a kék a 3,6 mikrométeres, a zöld a 4,5 mikrométeres, a vörös pedig a 8 mikrométeres infravörös sugárzást jelzi. A kép nagyméretű változatának letöltése (NASA/JPL-Caltech/B.E.K. Sugerman (STScI))

Mivel a kérdéses szupernóva úgynevezett II-es típusú robbanás volt, egy nagytömegű és rövidéletű csillag pályafutásának végét jelentette. Elméletileg az első csillagok keletkezése után mindössze néhány tízmillió évvel már szupernóvákként lángoltak fel a legnagyobb tömegű égitestek. Ezek termelhették tehát a távoli, ősi galaxisokban azonosított port. A porszemcsék pedig összetett kémiai reakcióknak biztosítottak teret már kezdetekben is a csillagközi anyagban - emellett talán ősi bolygók születésében is segédkeztek.

Kereszturi Ákos