Megfigyelték a kozmikus por keletkezését

Nemcsak a robbanás után keletkezik por a kozmikus porgyárakban.

Kovács József
2014. 07. 20. 19:12
VéleményhírlevélJobban mondva - heti véleményhírlevél - ahol a hét kiemelt témáihoz fűzött személyes gondolatok összeérnek, részletek itt.

A galaxisokban található kozmikus por eredetének kérdése máig nem megoldott probléma. Tudjuk, hogy az elsődleges források valószínűleg a szupernóva-robbanások, különösen a korai univerzumban, egyelőre azonban nem tisztázott, hogy a porszemcsék hol kondenzálódnak és növekednek. Az sem világos, hogy a létrejött szemcsék hogyan kerülhetik el a pusztulást a nagy csillagkeletkezési ütemmel bíró galaxisok nyújtotta meglehetősen barátságtalan környezetben. Az ESO VLT távcsőegyüttesével végzett spektroszkópiai megfigyelések azonban talán fellebbenthetik a fátylat a rejtély részleteiről.

Egy nemzetközi kutatócsoport az X-shooter spektrográfot használta az SN 2010jl jelű szupernóva optikai és közeli infravörös tartománybeli megfigyeléséhez, mégpedig kilenc alkalommal a robbanást követő hónapokban, illetve egyszer a robbanás után 2,5 évvel. A szokatlanul fényes, IIn típusú szupernóva-robbanás az UGC 5189A katalógusjelű törpegalaxisban következett be. A típusmegjelölésben a ‘II’ arra utal, hogy egy nagy, a Napét legalább nyolcszorosan meghaladó tömegű csillag pusztulását jelző eseményről van szó, az ’n’ pedig arra, hogy a spektrumában keskeny (narrow) hidrogénvonalak láthatók, melyek a robbanás közben ledobott és a szülőcsillagról már korábban eltávozott anyag kölcsönhatásának eredményeként gerjesztődtek. A kutatás vezetője, Christa Gall (Aarhus University) szerint a kilenc korábbi észlelés adatainak kombinálásával először nyílt lehetőség annak közvetlen mérésére, hogy a szupernóva körüli por a különböző hullámhossztartományokban hogyan nyeli el az elektromágneses sugárzást, így pedig a korábbiaknál sokkal többet tudhatunk meg magáról a porról.

A kutatók úgy találták, hogy a por keletkezése nem sokkal a robbanás után megindul, majd ezután még hosszú ideig folytatódik. Az új mérések azt is felfedték, hogy mekkorák a porrészecskék és miből állnak. Ezek az újdonságok egy lépéssel már túlmutatnak a nemrégiben az ALMA antennarendszer észlelései alapján a híres SN 1987A szupernóva körüli porkeletkezésről kapott eredményeken. Gall és munkatársai szerint a mikrométernél nagyobb átmérőjű porszemcsék gyorsan keletkeztek a csillag körüli sűrű anyagban. Bár emberi léptékkel mérve ez nagyon kicsi, a kozmikus por esetében nagy szemcseméretnek számít, és valójában ez a meglepően nagy méret az, ami a porrészecskéket megóvja a romboló folyamatok hatásaitól. A korábbi ALMA-eredménynek is az volt az egyik megválaszolatlan kérdése, hogy a szupernóva-maradványok rendkívül barátságtalan környezetében hogyan maradhatnak meg a szemcsék. Az új eredmények szerint erre az a válasz, hogy ugyan nem várt módon, de elegendően nagyok a romboló hatások túléléséhez. A kutatócsoport egyik tagja, Jens Hjorth (Niels Bohr Intézet, Koppenhágai Egyetem) szerint ilyen méretű szemcsék megjelenése a robbanás után nem sokkal azt jelzi, hogy nagyon hatékony folyamat hozza létre őket, de egyelőre még egyáltalán nem tudják, hogy pontosan hogyan is történik ez.

Azt azonban már sejtik, hogy a porkeletkezési folyamatnak hol kellett végbemennie: abban az anyagban, ami a csillagról még a robbanás előtt távozott. A szupernóva-robbanás kifele haladó lökéshulláma ebben egy hideg, sűrű héjat hozott létre, amelyben a feltételek éppen megfeleltek a porszemcsék kialakulásához és növekedéséhez. Az észlelések szerint tehát a por egy második hullámban, a robbanás után több száz nappal is keletkezik, mégpedig a ledobott anyag hatására. Ha az SN 2010jl esetében a porkeletkezés a most megfigyelt ütemnek megfelelően folytatódik, akkor 25 évvel a robbanás után a becslések szerint mintegy fél naptömegnyi por lesz majd a maradványban, ami nagyon hasonló az SN 1987A esetében becsült értékhez.

Azt már eddig is tudtuk, hogy a szupernóva-maradványokban nagyon sok por van, de ennek csak egy töredék részét tudtuk magyarázni a közvetlenül a robbanás után bekövetkező porkeletkezéssel. Gall szerint az új felfedezés feloldja ezt az ellentmondást, hiszen a maradék – ez a nagyobb rész – létrejöttét is indokolja. Az eredményeket részletező szakcikk a Nature magazinban jelent meg.

Ne maradjon le a Magyar Nemzet legjobb írásairól, olvassa őket minden nap!

Google News
A legfrissebb hírekért kövess minket az Magyar Nemzet Google News oldalán is!

Portfóliónk minőségi tartalmat jelent minden olvasó számára. Egyedülálló elérést, országos lefedettséget és változatos megjelenési lehetőséget biztosít. Folyamatosan keressük az új irányokat és fejlődési lehetőségeket. Ez jövőnk záloga.