Óriási csillag diétán
2015.11.26. - Egy öregedő csillag fogyás titka kiderült.
Az ESO nagyon nagy teleszkóppal (VLT) a csillagászok elkészítették a VY Canis Majoris hipergigáns csillag legrészletesebb képét. A megfigyelések azt mutatják, hogy a csillagot körülvevő váratlanul nagy porszemcsék lehetővé teszik-e, hogy óriási mennyiségű tömeget veszítsen, amikor elkezdi meghalni. Ez a folyamat, amelyet most végre megértünk, szükséges ahhoz, hogy az ilyen hatalmas csillagok felkészítsék őket robbanásveszélyes szupernóvák végzetére.
Ábra: A VY Canis Majoris környékének VLT-képe, amelyet a SPHERE készített. (Kép: ESO)
A VY Canis Majoris egy csillaggóliát, egy vörös hipergigán, a Tejút egyik legnagyobb ismert csillaga. 30–40-szerese a nap tömegének, és 300 000-szer nagyobb fényereje. Jelenlegi állapotában a csillag kiterjeszti a Jupiter pályáját, mivel életének utolsó szakaszában hatalmasat tágult.
Ennek a csillagnak az új megfigyeléseit a VLT SPHERE műszerével végezték. A készülék adaptív optikai rendszere sokkal jobban korrigálja a képeket, mint a korábbi adaptív optikai rendszerek. Ez lehetővé teszi az erős fényforráshoz nagyon közel álló szerkezetek részletes megfigyelését. SPHERE világosan megmutatta, hogy a VY Canis Majoris ragyogó fénye hogyan világítja meg a körülötte lévő anyagfelhőket.
A SPHERE ZIMPOL módjával a csillagászok nemcsak bepillanthattak mélyebben a csillag körüli gáz- és porfelhő középpontjába, hanem megfigyelhették, hogy a csillagfény szétszóródott és polarizálódott-e a környező anyag által. Ezek a mérések kritikus jelentőségűek voltak a porszemcsék tulajdonságainak nehéz meghatározása szempontjából.
A polarizációs mérési eredmények alapos értékelése azt mutatta, hogy ezek a 0,5 mikrométer átmérőjű porszemek viszonylag nagy részecskéknek felelnek meg, amelyek aprónak tűnhetnek, de ekkora szemcsék körülbelül 50-szer nagyobbak, mint az egyébként a csillagközi térben található porszemcsék.
Tágulásuk során a hatalmas csillagok nagy mennyiségű anyagot veszítenek - a VY Canis Majoris minden évben por és gáz formájában a Föld tömegének 30-szorosát bocsátja ki a felszínéről. Ez az anyagfelhő kiszorul, mielőtt a csillag végleg felrobban, és a por egy része elpusztul, míg a többit a csillagközi térbe dobják. Ez az anyag megtalálható azokkal a nehezebb elemekkel együtt, amelyek a szupernóva-robbanás során keletkeztek a bolygók kialakulása során.
Az, hogy a csillag miként nyomja a légkör felső részén lévő anyagot az űrbe, mielőtt felrobbanna, sokáig rejtély maradt - mostanáig. A legvalószínűbb magyarázat a sugárzási nyomás, vagyis a csillagfény által kifejtett erő tűnt fel. Mivel ez a nyomás nagyon gyenge, a nagy porszemek elengedhetetlenek ehhez a folyamathoz, mivel különben a felület nem elegendő észrevehető hatás eléréséhez.
"A hatalmas csillagok rövid életet élnek" - magyarázza Peter Scicluna a tajvani Academia Sinica Csillagászati és Asztrofizikai Intézetből, a jelenlegi tanulmány vezető szerzője. „Amikor eljönnek utolsó napjaik, rengeteg tömeget veszítenek. A múltban csak sejteni tudtuk, hogy ez pontosan hogyan történik. Az új SPHERE adatokkal azonban most nagy porfoltokat találtunk a hipergigán körül. Elég nagyok ahhoz, hogy a csillag erős sugárzási nyomása eltaszítsa őket, ami megmagyarázza a csillag gyors tömegvesztését. "
Ilyen nagy porszemek olyan közel vannak a csillaghoz, hogy a felhő ténylegesen szétszórhatja a csillag látható fényét, és a sugárzási nyomás el tudja tolni a csillagtól. A porszemek nagysága miatt néhányuk valószínűleg túléli a sugárzást, amelyet szupernóvaként a Canis Majoris drámai halála okozott. Ezután a por összekeveredik a területen lévő csillagközi anyaggal, amely ösztönzi a csillagok jövőbeli generációinak kialakulását, és ezeket a csillagokat bolygókká alakítja.