Kincset érnek a Pupilla űrteleszkóp mérései

Az űrteleszkópok Rimbaud-ja rövid ideig és gyorsan élt, de az életműve példátlan.

Harmincnyolc nappal a Hitomi felbocsátása után megszűnt vele a rádiókapcsolat. Az utólagos vizsgálat arra derített fényt, hogy a bajok okozója a forgást mérő berendezés meghibásodása volt. Ez annak ellenére jelzett óránkénti 21,7 fokos elfordulást, hogy az űreszköz pozíciója stabil volt. A hibás jelzésre reagálva a műhold automatikája megpróbálta kompenzálni az – egyébként nem létező – elfordulást, ami miatt viszont az ellenkező irányba kezdett forogni. Az egymást követő hibás lépések miatt a Hitomi egyre gyorsabb pörgésbe kezdett, míg végül leszakadtak róla a gyengébb részek, és darabjaira hullott. Tehát sajnálatos módon rövidre sikerült pályafutása, de ez nem jelenti azt, hogy a küldetés teljesen eredménytelen lett volna.

„A Hitomi műholdnak harmincszor nagyobb spektrális felbontása volt a röntgentartományban, mint bármely más korábbi eszköznek. Már emiatt is biztosra lehetett venni, hogy kiváló új felfedezéseket fog tenni – nyilatkozta lapunknak a kutatásban részt vevő Werner Norbert, a Magyar Tudományos Akadémia – Eötvös Loránd Tudományegyetem Lendület Forró Univerzum Kutatócsoport vezetője. – Bár a műhold sajnos öt héttel az indítása után elpusztult, már a küldetés hetedik napján a Perseus galaxishalmaz felé irányítottuk, és háromnapos mérést végeztünk. Ezt azért tettük meg, mert arra gondoltunk, hogy bármi történjék is a misszió során, legyenek adataink, amelyek megmutathatják, hogy ez a spektrális felbontás mi mindenre képes, mi újat hoz a csillagászat számára.”

A demonstráció fényesre sikeredett, ugyanis a háromnapos megfigyelésből, amelynek, Werner Norbert szavaival, „csak ízelítőt kellett volna adnia” arról, hogy mi várható a projekttől, legalább tizenkét közlemény íródott eddig. Így ez lett a Hitomi-misszió hagyatéka. A Perseust azért választották első célpontnak, mert a röntgentartományban ez a legfényesebb galaxishalmaz az égen. A galaxisok nem véletlenszerűen oszlanak el az univerzumban, hanem halmazokba tömörülnek. E halmazok több tíz – több száz galaxist tartalmaznak, ezzel a világűr legnagyobb objektumai. De a galaxisok égitestjei tömegüket tekintve csak a jéghegy csúcsát alkotják.

„A galaxishalmazok tömegének legnagyobb részét a galaxisok közötti teret kitöltő gáz adja. E gáz sűrűsége nagyon alacsony, a hőmérséklete viszont nagyon magas, elérheti az 50 millió Celsius-fokot is – folytatta Werner Norbert. – Mivel ez a gáz ennyire forró, nem a látható fény hullámhossztartományában, hanem a röntgentartományban sugároz, így röntgenteleszkópok segítségével lehet vizsgálni. Csakhogy a röntgensugárzást elnyeli a föld atmoszférája, így ahhoz, hogy láthassuk, az űrbe kell mennünk.”

E gázban nemcsak a galaxisok anyagának nagy részét találjuk, de egyúttal a legtöbbféle kémiai elemet is – tudósít az MTA honlapja. Tudni kell, hogy az univerzum születését előidéző ősrobbanásban csak a a hidrogén és a hélium keletkezett, minden más elem a csillagokban jött létre, és szupernóva-robbanások alkalmával szóródott szét a világűrben. Alapvetően kétféle szupernóvát ismerünk. Az egyik típus, az úgynevezett magösszeomlásos szupernóvák esetében egy nagy tömegű – a mi napunknál több mint tízszer nehezebb – csillag élete végén összeomlik, és neutroncsillaggá vagy fekete lyukká alakul, a külső burkát pedig a szupernóvarobbanás során szétszórja a világűrbe.

A másik, termonukleáris, vagy más néven I-a típusú szupernóvák viszont fehér törpék, vagyis végstádiumú, élettartamuk végén járó csillagok robbanásai. A mi napunk is fehér törpévé fog válni öt-tízmilliárd év múlva. Utóbbi robbanások fényessége mindig azonos – hiszen, amint mindjárt látjuk, azonos tömegű csillagok robbannak fel –, és ezeket ezért távolságmérésre lehet használni a csillagászatban: minél messzebb van egy szupernóva, annál halványabb lesz a fénye. A kutatócsoport-vezető szerint ezek „standard gyertyaként” működnek.

E szupernóvák tehát rendkívül fontosak a csillagászat számára, de eddig nem tudtuk biztosan, hogy hogyan jönnek létre. Az egyik hipotézis szerint a fehér törpék elszívják egy közeli társcsillag tömegét, és így híznak. Amikor tömegük eléri az 1,4 naptömegnyi szintet, felrobbannak, semmi sem marad utánuk, viszont rendkívül sok vasat és nikkelt szórnak szét a világűrben. A másik modell szerint az I-a típusú szupernóvák akkor keletkeznek, amikor két fehér törpe kering egymás körül, majd összeolvad.

„A két modell következtében eltérő arányban keletkezne nikkel, vas, króm és mangán. A Hitomi teleszkóppal megmértük a Perseus galaxishalmazban lévő gáz összetételét, és ebből következtetni tudtunk arra, hogy melyik szupernóvahipotézissel állnak összhangban az adatok – mondta Werner Norbert. – Eredményül azt kaptuk, hogy mindkét robbanási mód létezik a világegyetemben, és egyik is és másik is szükséges ahhoz, hogy végül a mért elemösszetétel legyen az eredmény. Tehát e hipotézisek nem zárják ki egymást, hanem az I-a típusú szupernóvákhoz vezető két egymás mellett létező utat jelentenek.”

A mérések talán legmeglepőbb eredménye az, hogy a Perseus galaxishalmazt kitöltő gázban ugyanolyan arányban fordul elő a vas, a nikkel, a króm és a mangán, mint a mi napunkban. Ez arra utal, hogy ugyanolyan csillagfejlődési folyamaton mentek keresztül, és a Nap nem különbözik számottevően az univerzum átlagos csillagaitól.