Ütköző csillagok: megoldották a több mint 300 éves rejtélyt

Több mint háromszáz évvel ezelőtt, 1670-ben új csillag vált láthatóvá a Hattyú csillagképben, ma azonban mégis Nova Vul 1670 néven ismert, mivel a csillagképek határainak modern meghúzása után helyzete átkerült a Vulpecula (Róka) csillagképbe. Az „új” csillagot a kor neves asztronómusai, köztük Hevelius és Cassini is megfigyelték. Feltűnésekor szabad szemmel is látható volt, majd változó fényességgel még két évig látható maradt, mielőtt elhalványult volna. Ám az ezt követő esztendőkben még kétszer megjelent, azután végleg eltűnt. Jobb híján nóvacsillagként azonosították, ám rendhagyó viselkedésére csak most született magyarázat.
Mik is a nóvacsillagok – vagy egyszerűbben: nóvák? A nóvarobbanások olyan, szorosan egymás körül keringő csillagpárosok esetében zajlanak le, melyek nagyobbik tagjáról anyag áramlik át a kisebbik felszínére, majd miután az átáramló anyag tömege és sűrűsége megnövekszik, termonukleáris robbanás következik be, a kisebbik csillag látszólagos fényessége hirtelen megnő, azután pedig elhalványul. A Nova Vul 1670 viselkedése azonban eltért a nóvákétól.
A „csontszáraz” levegőjű, így a csillagászati megfigyelések számára ideális körülményeket lehetővé tevő dél-amerikai Atacama-sivatagban működő, 12 méter átmérőjű, a milliméteres és a szubmilliméteres tartományban működő APEX (Atacama Pathfinder EXperiment) rádióteleszkóp antennával és egyéb rádiócsillagászati eszközökkel végzett észlelései révén viszont most fényt derítettek a több száz éves rejtélyre. Tomasz Kaminski csillagász és munkatársai a szubmilliméteres és a rádiótartományban végzett mérések alapján kiderítették, hogy az egykori robbanás környezetében szokatlan kémiai összetételű hideg gáz dominál, ennek tömege pedig túl nagy ahhoz, hogy nóvarobbanásból származhatna, ráadásul az ott lévő kémiai elemek izotóparányai is eltérnek attól, melyek elvárhatók lennének egy nóva esetében. (Egy elem izotópjai az atommagjaikban lévő szubatomi (az atomnál kisebb) részecskék, a neutronok számában különböznek egymástól.) Így Kaminski és munkatársai szerint nem nóvarobbanás zajlott le ott, hanem nagyon ritka csillagászati esemény történt: két csillag ütközött össze és robbant fel. A nóvarobbanásnál fényesebb, ám a szupernóva-robbanásnál halványabb esemény során az egymásba roppanó csillagok belsejének anyaga a csillagközi térbe jut, és egy hideg, molekulákban és porban gazdag környezetbe ágyazódó, halvány, melegebb gázködöt hagy maga után.
A közelmúltban két fehér törpecsillag ütközés előtti állapotát is megfigyelték a Cet csillagképben. Mik is a fehér törpék? A csillagok magjában, a termonukleáris fúzió során a hidrogénatomok héliumatomokká, majd az utóbbiak szén-, illetve oxigénatomokká egyesülnek. Ha a csillag tömege nem több mint 1,43 naptömeg, akkor a magjukban uralkodó hőmérséklet és nyomás nem elegendő ahhoz, hogy a szénatomok között is beinduljon a fúziós reakció. A csillag energiatermelése leáll, belseje összehúzódik, külső rétegeit pedig ledobja magáról, melyekből szépséges planetáris ködök születnek, miközben az égitest belső része fehér törpecsillaggá válik.
Az amerikai Harvard-Smithsonian asztrofizikai központ kutatói nemrég egy kettős fehértörpe-rendszert fedeztek fel 7800 fényévre tőlünk, a Cet csillagképben. A két fehér törpe egyike a Nap tömegének 17, míg társa központi égitestünk 43 százalékával rendelkezik, mindössze 225 ezer kilométerre keringenek egymástól (ez a távolság jóval kisebb a Föld–Hold távolságnál), és 1,6 millió kilométeres sebességgel száguldanak közös tömegközéppontjuk körül. A tudósok feltevése szerint 37 millió év múlva a két fehér törpe összeütközik. Egy ilyen ütközés szupernóva-robbanást okozhat, ha a két, egymásba roppanó csillag össztömege eléri a Nap tömegének 140 százalékát, a nemrég felfedezett kettős rendszer azonban nem rendelkezik ekkora tömeggel, így szupernóva-robbanás helyett a két csillag összeolvad, az új csillag belsejében ismét beindul a termonukleáris fúzió, az így született égitest felragyog, ám később lassan kihűl, és fehér törpévé válik.

Újfalussy Géza
Kárpátalja.ma