Élet és Tudomány, 2018. január-június (73. évfolyam, 1-26. szám)
2018-02-23 / 8. szám
56-fos No * Mit üzennek a nagy tömegű csillagok? Csillagászokból álló nemzetközi kutatócsoport megdöbbentő számú nagy tömegű csillagra figyelt fel egy szomszédos galaxisban. A felfedezés segítségével — amelyet a Nagy Magellán-felhő egyik csillagképződési régiójában tettek — talán megismerhetjük, hogyan alakították át a csillagok az ősi Univerzumot a ma ismert formájába. Az új tanulmány a Science című folyóiratban jelent meg. „Nagyon meglepettek voltunk, mikor rájöttünk, hogy a 30 Doradusban sokkal több nagy tömegű csillag alakult ki, mint hittük” — mondta Fabian Schneider, az Oxford Egyetem Fizika Tanszékének munkatársa, a tanulmány első számú szerzője. A kutatócsoport a közel 1000 nagy tömegű csillagot tartalmazó, Tarantula-ködként is ismert hatalmas csillagbölcsőt (30 Doradus) az Európai Déli Obszervatórium Very Large Telescope (röviden VLT, azaz Nagyon nagy távcső) elnevezésű műszerével vizsgálta. A csapat a 30 Doradusban születő nagy tömegű csillagok osztályozására egy 250 csillagról készült részletes elemzést használt fel, melyben 15 és 200 naptömegnek megfelelő méretű csillagok kerültek nagyító alá. A csillagok tulajdonságainak vizsgálatában leginkább a Kanári-szigeteki Asztrofizikai Intézet (IAC) és a La Laguna Egyetem (ULL) kutatói vettek részt. A nagy tömegű csillagok különösen érdekesek a csillagászok számára jelentős utóhatásaik miatt. Életük végén ugyanis látványos szupernóvaként felrobbanhatnak és az Univerzum legkülönlegesebb objektumait, neutroncsillagokat és fekete lyukakat hagyhatnak hátra. Mostanáig a 200 naptömeget megközelítő csillagok létezése meglehetősen vitatott téma volt, a tanulmány szerint azonban a csillagok maximális születési tömege a 200-300 naptömeget is elérheti. Korábban a csillagászok az Univerzum több pontjának tanulmányozása során arra a következtetésre jutottak, hogy minél nagyobb tömegű egy csillag, annál ritkábban fordul elő. Az ilyen irányú becslések szerint a csillagok zömét a kisebb tömegű csillagok adják, a naptömeg tízszeresét meghaladó méretű csillagok pedig kevesebb, mint 1 százalékot tesznek ki. A nagy tömegű csillagok arányának meghatározása viszont rendkívül nehéz feladat — elsősorban ritkaságuk miatt, ugyanis csak egy maréknyi hely akad a közeli Univerzumban, ahol létrejöhetnek. A kutatócsoport épp ezért a Tarantula-köd és más hasonló helyek felé irányította figyelmét. Mint kiderült, a 30 Doradus a legnagyobb közeli csillagkeletkezési régió, amely a valaha ismert legnagyobb tömegű csillagok otthonaként egyedülálló lehetőséget kínál a megfigyelésekre, valamint az elméleti és statisztikai módszerek alkalmazására. Ez a bőséges minta felfedi a kutatók számára, hogy a nagy tömegű csillagok sokkal gyakoribbak, mint korábban gondolták. „Az eredményeink nagyrészt azt sugallják, hogy a csillagok tömegének fő részét nem csupán a kisebb tömegű csillagok adják, jelentős hányadot képviselnek nagy tömegű társaik is” — mondta Chris Evans, a tanulmány egyik társszerzője. A csillag egyfajta kozmikus motor, amely képes a legtöbb héliumnál nehezebb elem létrehozására az általunk belélegzett oxigéntől kezdve egészen a vérünkben csörgedező vasig. Életük során a nagy tömegű csillagok bőséges mennyiségű ionizáló sugárzást és mozgási energiát bocsátanak ki erős csillagszél formájában. A nagy tömegű csillagok ionizáló sugárzása pedig döntő szerepet töltött be például az Univerzum csillagok nélküli sötét korszakát követő „felvilágosodásban”, a galaxisok fejlődésében, valamint a szupernóvák és fekete lyukak kialakulásában. „A nagy tömegű csillagok fizikájának megismerése a korai Univerzum és a Tejútrendszer változó körülményei között alapvető a kozmosz evolúciójának és jelenlegi állapotának megértéséhez” — mondta Artemio Herrero, az IAC/ULL kutatója. A kutatócsoport előtt — az eddigi válaszokon túl — még rengeteg nyitott kérdés maradt a jövőre nézve: Mennyire általános a felfedezés? Vajon más csillagbölcsőben is előfordul hasonló menynyiségben nagy tömegű csillag? Milyen következtetések vonhatók le ebből a szupernóvák vagy például a gravitációs hullámok keletkezésére nézve? Forrás: Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) A Nagy Magellán-felhő csillagbölcsője, a Tarantula-köd A csillagok fejlődése (FORRÁS: BLACKHOLECAM.ORG) Élet és Tudomány ■ 2018/8 ■ 227 FC