Szétszóródó elemek

A Chandra röntgenfelvételei minden eddiginél pontosabb képet adnak arról, hogyan szóródnak szét a csillagok belsejében keletkező nehezebb elemek a szupernóva-robbanásban.



Elemek réteges elhelyezkedése a szupernóva-robbanás előtt álló csillagban

A héliumnál nehezebb elemeket csakis a csillagok vegykonyhája tudja megtermelni: sok milliárd évvel ezelőtti szupernóva-robbanások nélkül nem jöhetett volna létre sem a Naprendszer, sem a Föld, és nem fejlődhetett volna ki az élet sem. A szupernóvák tevékenysége nélkülözhetetlen előfeltétele létezésünknek. A Chandra röntgenobszervatóriumnak a Cassiopeia A (Cas A) szupernóva-maradványról készült, nemrég közzétett röntgenfelvételei minden eddiginél pontosabb képet adnak arról, hogyan szóródnak szét a csillagok belsejében keletkező nehezebb elemek - például a szilícium, a kálcium és a vas - a szupernóva-robbanásban.

A csillagok, miután hidrogénkészletüket "elégették", előbb a héliumot, majd az időközben megtermelt többi nehezebb atommagot dolgozzák fel egyre nagyobb rendszámú elemekké, egészen a vasig. A fúzió leállása után a 10 naptömegnél nagyobb csillagok szupernóvaként robbannak szét.

A Cas A (a Nap után a legerősebb rádióforrás az égen) tőlünk mintegy 10 ezer fényévnyire van, s robbanása mintegy 250 évvel ezelőtt történhetett. A most közzétett, mintegy 28 fényév kiterjedésű tartományt mutató hamis színezésű képeken jól látható a hatalmas, forró gázfelhő, amelynek átlagos hőmérséklete mintegy 50 millió fok. A színek a röntgensugárzás intenzitását követve változnak a legerősebbnek megfelelő sárgától az egyre gyengülő vörösön és lilán át a leggyengébb zöldig.









A Cassiopeia A teljes röntgenszínképe (1), illetőleg a szilícium- (2), a kálcium- (3) és a vasionoktól (4) származó röntgensugárzás

A mellékelt négy felvétel közül az első, amelyen a Cas A teljes röntgenszínképe látható, a többi háromnál szimmetrikusabb. Ennek túlnyomó részét valószínűleg a maradvány mágneses terében spirál pályán mozgó nagyenergiájú részecskék szinkrotron-sugárzása adja. A szilícium- és a kálciumionok eloszlása azonban már a robbanás aszimmetrikus jellegére mutat: a szilíciumnál jól kivehető a maradvány bal felső részénél kitörő széles, fényes anyagnyaláb, s az ezzel ellentétes irányban futó gyengébb áramlatok. A kálcium eloszlása ehhez hasonló, bár gyengébb és szakadozottabb. A vasionok eloszlása feltűnően különbözik tőlük: mivel a vas a keletkezett legnehezebb elem, ez a csillag legmélyebb rétegeiből származik, ennek ellenére vasionok jószerivel csak a maradvány külső széleinél találhatók, vagyis ezek repültek a legmesszebbre a szupernóva-robbanás során. Megállapítható, hogy ez az anyag még ma is nagyobb sebességgel távolodik a hajdani robbanás középpontjától, mint a maradvány többi része.

(Képek: NASA/Chandra X-ray Observatory)

(Élet és Tudomány)

Ajánló:

A legismertebb szupernóva, az SN 1987A lenyűgöző története - sok képpel és animációval. Kitűnő magyar nyelvű anyag pulzárokról, szupernóvákról, magnetárokról, gamma- és röntgencsillagászatról. Angol nyelvű híranyag, további képekkel és linkekkel a NASA oldalain.

Korábban:

2000. január 31. A Chandra röntgenobszervatóriumnak a Cassiopeia A (Cas A) szupernóva-maradványról készült legújabb röntgenfelvételeit elemezve a Rutgers Egyetem John Hughes vezette csillagászcsoportja minden eddiginél pontosabb képet nyert arról, hogyan szóródnak szét a csillagok belsejében megtermelt nehezebb elemek - például a kén, a szilícium és a vas - a szupernóva-robbanásokkal. 1999. augusztus 20. Egy közeli szupernóva-robbanás komoly katasztrófát okozhat, sőt, akár teljesen letörölheti az életet a Föld színéről. Ilyen váratlan csapás ellen aligha tud még védekezni az emberiség, ezért is indokolt a kérdés: érték-e ilyen hatások bolygónkat a múltban, és ha igen, milyen gyakran?