Index Vakbarát Hírportál

Csomós a nagytömegű csillagok szele

2013. március 1., péntek 11:56

Az XMM-Newton röntgenteleszkóppal végzett átfogó vizsgálat alapján a ζ Puppis jelű nagytömegű csillag csillagszele nem egyenletesen kásás, ahogy eddig hitték, hanem rengeteg kisebb, illetve néhány nagyobb csomósodást tartalmaz.

Bár a nagytömegű csillagok viszonylag ritkák, mégis jelentős szerepet játszanak az anyag kozmikus körforgásában. A méretük miatt a nukleáris üzemanyagukat sokkal gyorsabban égetik el, mint a Naphoz hasonló csillagok, mindössze néhány millió éves életük végén pedig anyaguk nagy részét szupernóvaként juttatják vissza az űrbe. A tömegükből már a végső, néhány másodperces katasztrófa előtt is veszítenek csillagszél formájában. Emiatt a legutolsó állomáshoz már úgy érkeznek, hogy a kezdeti tömegük jelentős része az erős ultraibolya sugárzásuk miatt már eltávozott róluk.

A szóban forgó égitestek csillagszele legalább százmilliószor intenzívebb, mint a napszél, ezért már a szupernóva-robbanás előtt is szignifikáns hatást gyakorolnak a környező térrészre. A kozmikus környezetükben lévő gáz- és porfelhők kollapszusának elősegítésével gyorsíthatják az új csillagok keletkezését, de akár akadályozhatják is azt, ha szétfújják az anyagot, amiből kialakulhatnának. Fontos szerepük ellenére a csillagszelük szerkezetéről rendelkezésre álló információk egyelőre még szegényesek. Nem világos, hogy annak anyaga egyenletes eloszlású, időben többé-kevésbé állandó-e, vagy inkább ennek az ellenkezője.

A továbblépésben segíthet, hogy az XMM-Newton röntgenteleszkóppal végzett, egy évtizedes méréssorozat, illetve Yaël Nazé (Université de Liège) és kollégái munkájának eredményeként most részletes betekintést nyerhetünk a hozzánk egyik legközelebbi nagytömegű csillag, a ζ Puppis csillagszelének szerkezetébe.

A tanulmányozott röntgensugárzás a csillagszélben lassan, illetve gyorsan mozgó csomók ütközése révén keletkezik, melynek során azok több millió fokra melegszenek. Amint az egyedi csomók felmelegszenek, majd lehűlnek, az általuk kibocsátott röntgensugárzás intenzitása is változik. Ha kis számú, de nagy méretű csomó van jelen, az összegzett emissziójuk intenzitásának változása is nagy lehet. Ha a fragmentumok száma nő, akkor egy kiválasztott csomó emissziójának változása kisebb hozzájárulást ad, így a teljes változás is kisebb lesz.

A megfigyelésék szerint a ζ Puppis esetében a röntgenemisszió rövid, néhány órás időskálán nagyon stabilnak mutatkozott, ami azt sejteti, hogy a csillagszélben nagy számú csomó lehet jelen. A röntgensugárzás léte mindenképpen csomós szerkezetre utal, a kis változékonyság viszont nagy számú csomó jelenlétére utal. Meglepő azonban, hogy néhány napos időskálán váratlan változásokat észleltek a csillagszél-kibocsátásban, ami nagyméretű struktúrákra utal. Ezek talán spirálkarszerű, a csillagszél erősen fragmentált, a csillaggal együtt forgó komponensére szuperponálódó képződmények lehetnek.

Nazé szerint a korábbi, különböző hullámhossz-tartományokban végzett vizsgálatok is jelezték már, hogy a nagytömegű csillagok csillagszelében az anyag eloszlása nem egyenletes. Az észrevételt az XMM-Newton adatai is megerősítették, de sok százezer egyedi, forró és hideg csomó létezésére is rámutattak, ez a szám pedig messze meghaladja a elméletek által előrejelzett értékeket. A megfigyelések helyes interpretálásához a csillagszelek jelentősen továbbfejlesztett modellje szükséges, amely figyelembe veszi a nagyléptékű emissziós struktúrákat éppúgy, mint a csillagszél jelentősen fragmentált komponensét.

Rovatok