Csillagászat - vörös óriások és fehér törpék az égen
Éjszakánként számtalan csillag ragyog az égen. Szikrája mindig elbűvölte az embereket. Száz évvel ezelőttig alig lehetett tudni, hogy a csillagok nem mozdulatlanul állnak, inkább „születnek” és „elmúlnak”. 1997 óta a tübingeni asztrofizikus, Prof. Klaus Werner vezetésével a tudósok úgy kutatták az életük utolsó szakaszában lévő csillagokat, hogy az úgynevezett „fehér törpék” vagy neutroncsillagok.
„Vörös óriások” és „fehér törpék” az égen
A csillagok fejlődési fázisainak nyomvonalán
Az óriások és törpék valójában a mesék birodalmába tartoznak. Azonban az égen is megtalálhatók. A Tübingeni Egyetem Csillagászati és Asztrofizikai Intézetének „Csillagok atmoszférája” munkacsoportja 1997 óta kutatja a csillagok életét Klaus Werner professzor irányításával. Ma már ismert, hogy két különböző fejlemény van egyrészt a kis és közepes méretű csillagokban, másrészt a nagyon nehéz, hatalmas csillagokban. Míg az előbbiek, amelyekhez a napunk tartozik, „fehér törpeként” fejlõdnek fejlõdésük után egy „vörös óriás" szakasz után, a nagyon hatalmas csillagok neutroncsillagokká válnak az utolsó fázisban.
Körülbelül 3000 „fehér törpét” fedeztek fel az 1950-es évek óta, és életük különböző szakaszaiban figyeltek meg. Mivel fényességük például a naphoz képest csak alacsony, egyikük sem látható a szem számára. Még a Földről érkező legnagyobb reflektortávcsövekkel vagy olyan űrtávcsövekkel is, mint például a Hubble Űrtávcső, csak néhány ezer fényév távolságig lehet őket megfigyelni. Húsz évvel ezelőtt fedezték fel először a „fehér törpéket”, amelyek nem illettek a csillag evolúciójának jelenlegi képébe. Fejlődésük végén ezek a csillagok teljesen eldobták hidrogénben gazdag héjukat. A kieli, a bambergi és a hamburgi egyetemmel együttműködve a tübingeni emberek számos ilyen szokatlan „fehér törpét” fedeztek fel és figyeltek meg az elmúlt években, és új betekintést nyertek a csillagok evolúciójába.
A csillagok életéről és haláláról
Hogyan követik a csillagászok a távoli égitestek fejlődését
A múltban a csillagokat az örökkévalóság képének tekintették. Johannes Kepler még mindig úgy vélte, amikor a Tejútrendszerünkben 1604-ben utoljára dokumentált szupernóva-robbanásnak volt tanúja, hogy éppen egy csillag születésének volt tanúja. "Valójában a szupernóva mindig egy nagyon masszív csillag végét jelenti" - magyarázza dr. Stefan Dreizler a Tübingeni Egyetem Csillagászati és Asztrofizikai Intézetének „Csillagok atmoszférája” munkacsoportjából. A tübingeni asztrofizikusok jelenleg Klaus Werner professzor irányításával kutatják a csillagok maradványait és korábbi fejlődési szakaszait. Spektrális elemzések, a csillag által kibocsátott elektromágneses sugárzás komplex számítógépes szimulációk segítségével történő kiértékelésével a kutatók többet szeretnének megtudni a csillagok fényességéről, tömegéről, sugaráról és kémiai összetételéről. Annak érdekében, hogy következtetéseket lehessen levonni a fejlődésről, a csillagokat életük különböző szakaszaiban kell megfigyelni, és evolúciós kontextusba kell hozni őket, mivel a csillagok csak millió és milliárd év közötti időszakokban változnak.
Maga a Nap az egyik kis és közepes csillag. Körülbelül 10 milliárd év „várható élettartama”, amelynek fele lejárt. A nap energiáját a hidrogén magfúziójából nyeri, héliumot képezve. Amikor a nap közepén lévő hidrogén elfogy, a nap belseje összehúzódik, amíg a nyomás és a hőmérséklet nem lesz elegendő a hélium szénné és oxigénné történő átalakításához. A nap belsejének összehúzódásával párhuzamosan a nap burkolata jelentősen kitágul. A felszíni hőmérséklet a mai 6000 fokról 3000 fokra csökken. Ha a benne lévő héliumkészlet is felhasználásra kerül, a mag másodszor összehúzódik, és a szolárburok ismét erősen kitágul, és eléri a jelenlegi méretének százszorosát, a nap úgynevezett "vörös óriássá" válik. Az Orion csillagkép Betelgeuse jelenleg ebben a szakaszban van.
A nagymértékben kitágult burok csak gyengén kötődik a csillaghoz. A csillag ezért elveszíti külső héját, és ki van téve a mag, amely elképzelhetetlenül forró 200–300 000 fokon. Az a tény, amelyet a "vörös óriás" csillagszél formájában elvesztett, most a nagyon forró maradványcsillag ingerlésére ösztönöz, és színes, úgynevezett "bolygó ködként" látható. Werner számára a bolygóködök "az űr leglátványosabb képződményei közé tartoznak". A kezdetben nagyon forró mag kezdetben központi csillagként marad a Bolygó-köd közepén, amely fokozatosan elvékonyodik és végül teljesen feloldódik. Marad egy úgynevezett "fehér törpe", amelyben a magfúziós folyamatok leálltak.
A tübingeni tudósokat különösen érdekli ezeknek a „fehér törpéknek” a kutatása. A jelenlegi ismeretek szerint "az összes csillag 95 százalékának jelentik a fejlődés utolsó szakaszát" - mondta Dreizler. A tübingeni kutatók többet szeretnének megtudni ezeknek a „csillagtesteknek” a természetéről. De szabad szemmel vagy távcsővel nem lehet elérni semmit: Mivel a csillagok ebben az utolsó fázisban nagyon kevés fényt bocsátanak ki, a kutatóknak a világszerte elérhető legnagyobb teleszkópokra van szükségük megfigyeléseikhez. A Hubble űrtávcsővel, amely jelenleg az űr legnagyobb teleszkópja, olyan spektrumok jönnek létre, amelyeken a sugárzás intenzitáseloszlása leolvasható a hullámhossz függvényében. Komplex számítógépes szimulációk segítségével ismereteket lehet szerezni e csillagok fejlettségi állapotáról.
De a csillagokat nemcsak a pályáról lehet megfigyelni. Az asztrofizikusok adatokat gyűjtenek a Földről is. Werner professzor csapata elsősorban a spanyolországi Calar Altóban található nagy távcsövet használja, amelynek tükörátmérője három és fél méter, és amelyet a Heidelberg Max Planck Csillagászati Intézet működtet a Spanyol Csillagászati Bizottsággal együttműködve, az égitestek vizsgálatára. De a tübingeni emberek a chilei Európai Déli Obszervatórium új nagy távcsövét is kutatják. Nyolc méteres tükörátmérővel a világ egyik legnagyobb teleszkópja. A kieli, a bambergi és a hamburgi egyetemmel együttműködve a tübingeni emberek számos szokatlan „fehér törpét” fedeztek fel és figyeltek meg az elmúlt években, és így új ismereteket szereztek a csillagok evolúciójáról. A távcsövek nem lehetnek elég nagyok a további vizsgálatokhoz. A tübingeni lakosság reményei szerint harminc vagy akár száz méter átmérőjű fényvisszaverő távcsöveket építenek.
Prof. Klaus Werner, tel. 0 70 71/2 97 86 01
Dr. Stefan Dreizler, tel. 0 70 71/2 97 86 12
Csillagászati és Asztrofizikai Intézet
Csillagászati Osztály
Waldhäuser Str. 64
72076 Tuebingen
Fax: 0 70 71/29 34 58
További információ:
A sajtóközlemény jellemzői:
Matematika, fizika/csillagászat
régiónkénti
Kutatási eredmények, kutatási projektek
német