Honnan származnak a Tejút ősi csillagai?

[mickey94216]

Egy közeli törpegalaxisban olyan fémszegény vörös óriást találtak, amely összetétele alapján a Tejútrendszer legősibb csillagaira emlékeztet. A felfedezés alátámasztja, hogy galaxisunk kisebb csillagvárosok bekebelezésével érte el mai méretét.

 

A korai univerzumból származó csillagot fedeztek fel a Sculptor törpegalaxisban, tőlünk mintegy 290 ezer fényév távolságban. A csillag az ősrobbanás utáni második csillaggeneráció tagja, azaz a korai univerzumban történt második nagy csillagkeletkezés idején született. Kémiai összetétele nagyban hasonlít a Tejútrendszer legöregebb csillagaiéhoz, ami alátámasztja azt az elméletet is, hogy galaxisunk törpegalaxisok és egyéb galaktikus építőelemek elnyelése által érte el mai méretét. „Ez a csillag szinte majdnem egyidős az univerzummal” – nyilatkozta Anna Frebel (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), a felfedezést közlő Nature-cikk vezető szerzője.

 

A törpegalaxisok, ahogy nevük is jelzi, kis méretű galaxisok és alig pár milliárd csillag alkotja őket (ezzel szemben a Tejútrendszerben több száz milliárd csillag található). A galaxiskeletkezés egyik elmélete szerint a galaxisok alulról felfelé építkezve keletkeztek, azaz az óriási galaxisok több milliárd év alatt a kisebb csillagvárosok egyesülésével, illetve azok bekebelezésével keletkeztek.

 

Amennyiben a törpegalaxisok tényleg az óriásgalaxisok építőelemei, ugyanolyan csillagokat kell hogy találjunk mindkét galaxistípusban, különösen az öreg, fémszegény égitesteket tekintve. A „fémek” a csillagászok számára a hidrogénnél és héliumnál nehezebb kémiai elemeket jelentik és mivel ezek az elemek a csillagfejlődés során jönnek létre, a korai univerzumban kevés fém volt megtalálható. Ennek megfelelően az akkor keletkezett csillagokból szinte teljesen hiányoznak a nehezebb elemek.

 

A Tejúrendszer halójában az elmúlt egy-másfél évtizedben rendkívül fémszegény csillagokat találtak, köztük olyanokkal is, melyekben a nehéz elemek aránya a Napban mérhetőnek a százezred részét sem éri el. Meglepő módon azonban hasonlóan fémszegény csillagokat mindeddig nem találtak más törpegalaxisban, ezért eddig úgy tűnt, a Tejúrendszer sokkal primitívebb csillagokat is tartalmaz, mint a törpegalaxisok. A felfedezésért felelős kutatócsoport egyik tagja, Evan Kirby (Caltech), egy új módszert dolgozott ki, amellyel egyszerre sok csillagnak tudják meghatározni a fémességét, így minden eddiginél hatékonyabban tudtak fémszegény csillagokat keresni közeli törpegalaxisokban.

 

Művészi elképzelés az újonnan felfedezett S1020549 jelű vörös óriás csillagról. A primitív csillag 6000-szer kevesebb fémet tartalmaz, mint a Nap, amely arra utal, hogy az Univerzum korai időszakában keletkezett (David A. Aguilar / CfA)

 

A kutatás első eredményére a Sculptor törpegalaxisban bukkantak egy 18 magnitúdós, S1020549 számmal katalogizált csillag képében. A 6,5 m-es Magellan-Clay teleszkóp méréseinek elemzésével kiderült, hogy ennek a csillagnak a fémessége mintegy hatezred része a Napénak, és mintegy ötször kisebb, mint az eddigi legfémszegényebb csillagé más törpegalaxisban. A kutatók megbecsülték az egyes elemek mennyiségét is, és ezeknek a relatív eloszlása nagyban hasonlít a Tejútrendszer legöregebb csillagaiéhoz. Ez az első megfigyelési bizonyíték arról, hogy ezek az idős csillagok eredetileg törpegalaxisokban keletkezhettek.

 

A kutatók azt remélik, hogy a további méréseikkel újabb fémszegény csillagokat sikerül találniuk más törpegalaxisokban, még ha a nagy távolság és a halvány csillagok nagy kihívást is jelentenek technikailag. A legújabb generációs óriástávcsövek, mint pl. a 24,5 méteres Óriás Magellán Teleszkóp és annak nagyfelbontású spektrográfja, új lehetőségekkel kecsegtetnek abban, hogy a csillagok kémiai összetételén keresztül vizsgálják a galaxisok keletkezését.

 

index.hu

[mickey94216]

Egy csillagbölcső szeszélyes arcai

 

A Gum 19 katalógusjelű halvány köd különösen érdekes képet mutat az infravörös tartományban, mivel egyik oldala ragyogó fényes, míg a másik fele szinte teljesen sötét.

 

A Gum 19 katalógusjelű halvány köd a Vela csillagképben figyelhető meg, távolsága mintegy 22 ezer fényév. Jelzését 1955-ben kapta, mikor Colin S. Gum ausztrál csillagász először állította össze a déli égbolt úgynevezett HII zónáinak katalógusát. A HII zónák azok a területek, ahol a hidrogén teljesen ionizált állapotban van. Ezek a régiók jól definiált hullámhosszúságú sugárzást bocsátanak ki, ami akkor keletkezik, amikor a protonok és az elektronok rekombinálódnak, azaz újra hidrogénatomokká egyesülnek, és ez a sugárzás egy jellegzetes fénylést ad ezeknek a kozmikus ködöknek.

 

A HII zónák alakja és textúrája változik az idővel, persze emberi léptékkel mérve észrevehetetlenül. Ha sci-fi szemmel nézzük, akkor a közepén közel függőlegesen áthúzódó keskeny, fényes, a ködöt egy sötét és egy ragyogó részre osztó sáv miatt a Gum 19 most éppen olyan, mint ahogyan ezekben a filmekben a "téridő-fodrozódásokat" ábrázolni szokták. Ha inkább biológus vénánk van, akkor pedig akár egy vitorláshalhoz is hasonlíthatjuk.

 

A Gum 19 katalógusjelű köd J, H és K infravörös szűrőkön keresztül rögzített felvételeiből összeállított hamis színes kép (J - kék, H - zöld, K - vörös). A köd egyik oldala a forró V391 Velorum jelű kék szuperóriás csillag által gerjesztett hidrogéngáz miatt fényesen ragyog, míg a másik fele sötét. A két részt elválasztó fényes, keskeny sáv aktív csillagkeletkezési terület. Az új csillagok, illetve a V391 Velorum szupernóva-robbanása valószínűleg rövid idő alatt meg fogja változtatni a Gum 19 "kétarcú" megjelenését.

 

Az ESO által a Gum 19 ködről nyilvánosságra hozott új kép a La Silla csúcson üzemelő NTT (New Technology Telescope) távcsövön működő SOFI (Son of ISAAC) infravörös műszerrel rögzített felvételek alapján készült. A Gum 19 fényes részének gerjesztéséért és fényléséért a V391 Velorum jelű forró, mintegy 30 ezer fokos szuperóriás csillag felelős, melynek sugárzási maximuma a látható hullámhossz-tartomány kék végébe esik, és emiatt már jelentős számú olyan fotont is kibocsát, melyek képesek a hidrogén ionizálására. A változóként katalogizált csillag egyébként eléggé szeszélyes természetű, erős, anyaghéjak ledobásában megnyilvánuló aktivitása miatt fényességét gyakran és hirtelen változtatja.

 

A V391 Velorumhoz hasonló méretű csillagok azonban nem képesek sokáig az óriási mértékű energiaprodukcióra, egy viszonylag rövid, körülbelül 10 millió éves periódus után szupernóvaként fejezik be pályafutásukat. A robbanás során ledobott anyag jelentős hatást gyakorol a környezetre, és radikálisan megváltoztathatja a körülötte lévő köd alakját és színét. A V391 Velorum agóniája és az azt követő grandiózus halála is a mostanitól teljesen eltérő alakúvá, ha tetszik felismerhetetlenné formálhatja a Gum 19 ködöt, mégpedig csillagászati értelemben rendkívül rövid idő alatt.

 

A szeszélyes óriás környezetében zajlik a csillagkeletkezés. A HII zónák az aktív területek határait jelölik ki, melyeken belül nagy mennyiségű por és gáz kezdett a saját gravitációja hatására sűrűsödni és összehúzódni. Néhány millió év múlva ezek a csomók elegendően sűrűek lesznek ahhoz, hogy a centrumukban beinduljon a termonukleáris fúzió. Az új források által kibocsátott energia és csillagszél szintén hozzá fog járulni a Gum 19 köd alakjának formálásához.

 

index.hu