Csillagok A Stingray-köd titka
CSILLAGOK
A csípős köd titka
A Tübingeni Egyetem szerkesztője/idw/sajtóközleménye
astronews.com
2016. szeptember 14
Az SAO 244567 sokáig zavarba hozta a csillagászokat: a csillag drámai hőmérséklet-emelkedést mutatott, amelyet azonban ebben a formában nem igazán lehetett megmagyarázni. Új megfigyelésekből kiderült, hogy ez egyfajta újjászületett csillag. A csillag életének első szakasza valós időben figyelhető meg.
A Hubble Űrtávcső adatainak felhasználásával egy nemzetközi csillagászcsoportnak sikerült egy korábban megfigyelhetetlen csillag evolúciót valós időben tanulmányoznia. Az SAO 244567 nevű csillag korábbi megfigyelései drámai hőmérséklet-emelkedést tártak fel. A legfrissebb adatok azt mutatják, hogy a csillag bizonyára jelentősen lehűlt az elmúlt évtizedekben, és így gyakorlatilag egy korábbi életszakaszban született újjá. Az SAO 244567 eddig az egyetlen újjászületett csillag, amelyet mind a fűtési, mind a hűtési fázisban megfigyeltek.
Bár az univerzum folyamatosan változik, a legtöbb folyamat túl lassú ahhoz, hogy megfigyelhető legyen az ember életében. "Az SAO 244567 kivétel. Ez az egyik olyan ritka példa a csillagokra, amelyek lehetővé teszik számunkra, hogy valós időben megtapasztaljuk a csillagok evolúcióját" - magyarázza Nicole Reindl, aki most a Leicesteri Egyetemen kutat, de PhD-t az egyetemen végzett. Tübingen megkezdődött.
Reindl szerint a csillag hőmérséklete megduplázódott 1971 és 1990 között. A csillag még annyira felmelegedett, hogy meg lehetett nézni, hogyan ionizálja a korábban taszított héját. Ez az izzó köd azóta alakja miatt Stingray köd néven ismert - a Stingray az angol szó a stingray számára.
Az 244567 számú ÁSZ észrevételeit az elmúlt 45 évben rögzítették. Reindl a tübingeni doktori disszertációja során, amelyet a Csillagászati Társaság a 2015-ben német nyelvterületen megjelent legjobb doktori disszertációként ismert el, Reindl elemezte az SAO 244567 összes megfigyelését, amelyet az elmúlt évtizedekben rögzítettek. Megtudta, hogy a csillagnak 2002-ben 60 000 Celsius-fok körüli maximális hőmérsékletet kellett elérnie, 40 000 fokot több mint 30 évvel korábban.
"A hőmérséklet gyors emelkedése könnyen megmagyarázható lenne, ha az SAO 244567 eredetileg a napunk tömegének három-négyszerese lett volna" - mondja Reindl. "Mind a viszonylag nagy felületi gravitációs gyorsulás, mind a csillag kémiai összetétele egyértelműen csak egy naptömeg kezdeti tömegét jelzi." Az ilyen alacsony tömegű csillagok azonban általában sokkal hosszabb időskálán fejlődtek ki, ezért az 244567 számú SAO gyors felmelegedése évtizedekig rejtély maradt a csillagászok előtt.
2014-ben Reindl és csapata olyan elméletet javasolt, amely egyszerre magyarázhatja a csillag gyors fejlődését és alacsony tömegét. Abban az időben feltételezték, hogy az úgynevezett későbbi hőimpulzus - a csillag magján kívül elhelyezkedő héliumhéj újbóli meggyulladása - okozta a gyors felmelegedést. Miután egy csillag a központban felhasználta nukleáris üzemanyagát, a fúziós folyamatok a központi terület körüli kagylókban folytatódnak. Például a hélium itt is összeolvad.
Ez a Reindl által javasolt forgatókönyv egyértelmű előrejelzéseket tett a csillag további fejlődésével kapcsolatban: Ha ez a héliumfúzió valóban felgyulladt volna a közelmúltban, akkor ez a csillag ismét lehűlését és tágulását eredményezné. Úgyszólván újjászületik az élet egy korábbi szakaszában. Ha nem, akkor a csillagnak tovább kellett melegednie és összehúzódnia, amíg végül elfogyott a nukleáris üzemanyag. Ebben az esetben fehér törpének jutott volna.
A késői hőimpulzusról szóló elméletének bizonyítására Reindl új adatokat rögzített a Cosmic Origins Spectrograph (COS) segítségével a Hubble űrtávcső fedélzetén. Ezeknek a spektrumoknak az elemzésére egy évtizedek alatt kifejlesztett tübingeni számítógépes programmal került sor, amely kiszámítja a csillagok atmoszférájának modelljeit. Lehetővé tette a forró csillagok tulajdonságainak pontos meghatározását.
Ennek az elemzésnek az eredményei most megerősítették az elméletileg előre jelzett fejlődési forgatókönyvet: az SAO 244567 hőmérséklete jelentősen csökkent, és a csillag kitágult. "A Stingray-köd központi csillaga nem az egyetlen példa a gyorsan fejlődő, újjászületett csillagra. Azonban először ilyen csillagot figyeltek meg ebben a bizonyos fázisban" - magyarázza a csillagász.
Azonban a 244567 számú SAO viselkedésének nem minden aspektusa magyarázható a csillag evolúciójára vonatkozó korábbi számításokkal. Reindl pontosítja: "Javított számításokra van szükségünk ahhoz, hogy meg lehessen fejteni a 244567 sz. SAO pontos jellegét. Nemcsak erről a csillagról tudtunk többet megtudni, hanem általában a központi csillagok, a bolygói ködök fejlődéséről is."
A tudósok egy cikkben számolnak be eredményeikről, amely a Royal Astronomical Society Monthly Notices folyóiratában jelent meg.