Fiatal csillagok röntgenfényben - a hét asztrofotója

A Chandra-röntgenteleszkóp felvétele alapján a káprázatos Sas-ködben nem mutatkoznak azok az újszülött és erősen röntgensugárzó csillagok, amelyek létezését korábbi megfigyelések alapján feltételezik. A jelenség magyarázataként elképzelhető, hogy a ködben a csillagkeletkezés fő időszaka már lecsengett, de az is lehetséges, hogy annyira fiatalok a sűrű felhőkben lévő csillagok, hogy még nem érték el a születésük után jellemző, erősen röntgensugárzó időszakot.

A Sas-köd, avagy M16 egy kb. 6500 fényévre lévő ködösség, a Serpens (Kígyó) csillagképben. Népszerűségét egy régebbi felvételnek köszönheti, amelyet a Hubble-űrteleszkóp készített róla még 1995-ben. A jobbra látható kép jelenleg a hét asztrofotójának "optikai háttereként" szolgál.

A képen látható három, oszlop alakú tartomány a csillagközi anyag három sűrű molekulafelhője, amelyek elnyelik a mögöttük lévő, távoli csillagok fényét. A sűrű felhőkben ma is új csillagok születnek. A lenyűgöző látvány és a "teremtés" e kozmikus kombinációját nem hivatalosan "Isten kezeként" is emlegetik.

Kihámozott csillagok

Az új csillaok kialakulása az alábbi séma szerint képzelhető el. Az anyag összesűrűsödésével először sűrű anyagcsomók, ún. globulák jönnek létre. A környezetüknél sűrűbb csomók az oszlopok belsejében rejtőzve észrevehetetlenek maradnak, egészen addig, amíg azok peremére nem kerülnek. Ebben egy másik folyamat játszik szerepet, amelyet fotoevaporációnak neveznek. Ennek során a közeli és nagy energiakibocsátású csillagok intenzív sugárzása "elpárologtatja" az oszlopok gázanyagát. Az így felszabaduló gáz a képen kékes árnyalatú diffúz áramlás formájában azonosítható.

A jelenség keretében a sugárzás folyamatosan "hámozza", azaz fogyasztja az oszlopokat, csökkentve azok anyagát. Amikor az oszlop zsugorodó külső határa elér egy-egy sűrűbb, születő csillagot övező anyagcsomót, az is "párologni" kezd. Azonban mivel ez a környezeténél lényegesen sűrűbb, anyaga sokkal lassabban fogy. A csomók így látszólag kiemelkednek az oszlopok felszínéből, és létrehozzák az ujjakra emlékeztető, kidudorodó formákat. A képződmények kialakulásának lépéseit a mellékelt fekete-fehér ábra mutatja.

A sűrű anyagcsomók kijutása a felhőből, a felhő anyagának zsugorodásával (NASA)

Új adatok röntgenfényben

Az alábbi, frissen közölt színes kép érdekessége, hogy a HST korábbi fotójára a Chandra-röntgenteleszkóp felvétele van rávetítve. Az utóbbi, röntgentartományban készült képen az egyes csillagok szokatlanul nagyméretű foltokként jelennek meg. Többségük viszonylag fiatal röntgenforrás, amelyeknél a vörös szín a kisebb, a zöld a nagyobb, a kék pedig a még nagyobb energiájú röntgensugarakat kibocsátó égitesteket jelöli. A kék színnel ábrázolt erős röntgenforrásokból nagyon kevés mutatkozik - egyikük a bal oldali oszlop tetejénél látható, és egy 4-5 naptömegű fiatal égitest lehet.

A korábbi infravörös tartományban végzett megfigyelések alapján a 73 azonosított anyagcsomó közül 11 belsejében található csillagszerű objektum, és 4 tömege biztosan elég nagy ahhoz, hogy idővel csillaggá alakuljon. Eszerint a csomókban égitestek születnek, és feltehetőleg sok ilyen objektum található a nagy gázoszlopok belsejében is, még a felhő sűrű anyagában rejtőzve.

Érdekessé akkor válik a helyzet, ha a fenti számokat összevetjük a röntgensugárzó csillagok eloszlásával. Ezek ugyanis a három sűrű gázoszlopban alig mutatkoznak - pedig röntgenfényben viszonylag átlátszó a gázanyag. Az életük elején lévő, gyakran erősen röntgensugárzó égitesteknek ezért könnyen észrevehetőknek kellene lenniük. Ugyanez a röntgenteleszkóp más, aktív csillagkeletkezést mutató halmazokban (pl. az NGC 2024-ben), sok fiatal, erősen röntgensugárzó égitestet talált már - a Sas-köd gázoszlopaiban azonban nem mutatkoznak.

A Chandra-röntgenteleszkóp 2001. július 30-án készült felvétele a HST képére vetítve. A látómező 2,5 ívperc méretű (NASA, CXC, U. Colorado, Linsky, ESA, STScI, ASU, Hester, Scowen)

Korábbi megfigyelések tehát csillagok születésére utalnak a felhőkben, mégsem jelentkezik a várt röntgensugárzás. A jelenség magyarázataként elképzelhető, hogy a Sas-ködben a csillagkeletkezés fő időszaka már lecsengett - tehát mégsem várható annyi újszülött objektum. Ugyanakkor az is lehetséges, hogy annyira fiatalok a sűrű felhőkben lévő csillagok, hogy még nem érték el a születésük után jellemző, erősen röntgensugárzó időszakot.

Kereszturi Ákos