A legősibb csillagok robbanásait kutatják

Elméleti számítások szerint a NASA Swift-űrobszervatóriuma képes lehet a legelső csillagok halálát kísérő gammafelvillanásokat is detektálni. Ezzel a rég letűnt, legelső csillagok történetébe nyerhetünk bepillantást.

Forrás: David A. Aguilar, CfAEgy hipernóva-robbanás fantáziarajza

Az Univerzum születése után néhány százezer évvel mindenhol sötétség uralkodott. A csillagok legelső generációja mintegy 13 milliárd évvel napjaink előtt (néhány százmillió évvel az Ősrobbanás után) ragyoghatott fel, ám tagjai oly rettentő távoliak és ősiek, hogy még a legjobb távcsöveink számára is láthatatlanok, és eddig még nem sikerült a nyomukra bukkanni. A NASA Swift-műholdja segítségével azonban képesek lehetünk a halálukkor bekövetkezett robbanásokat detektálni.

Az Univerzum legelső csillagainak anyaga még csaknem teljes egészében hidrogénből és héliumból állt. A csillagászok szerint ezek az első objektumok hatalmas behemótok lehettek, tömegük az elméleti számítások szerint elérhette az 500 naptömeget is (napjainkban a csillagok felső tömeghatára 120 naptömeg körüli). Ezek a csillagóriások hamar felélték nukleáris üzemanyagukat - minél nagyobb ugyanis egy csillag tömege, annál falánkabb módon emészti fel készletét.

Hatalmas tömegüknek köszönhetően haláluk is igen látványos robbanással - a szupernóva-robbanásoknál is gigantikusabb, ún. hipernóva-robbanással - végződhetett, miközben fekete lyukká omlottak össze. Az ezt kísérő gammafelvillanások detektálása különlegesen fontos, hiszen ezzel elsőként sikerülne észlelnünk egyet közülük.

A NASA Swift-műholdjának eddigi rekordja egy 6,29-es vöröseltolódású gammafelvillanás, amely az Univerzum 13 milliárd évvel ezelőtti korából, rendkívüli távolságból ered. A csillagászok szerint ez az eddigi legnagyobb vöröseltolódású gammafelvillanás azonban még mindig nem az, amit valójában keresnek. Az elméleti számítások szerint azonban a műhold által érzékelhető felvillanások egytizede az Univerzum egymilliárd évnél fiatalabb korából érkezik majd, lehetséges, hogy egy részük az első csillagok felrobbanásaiból.

A Világegyetem fejlődésének néhány eseménye vázlatosan. Az ábra felső része az Ősrobbanást jelképezi, innen lefelé haladva logaritmikus skálán telik az idő. Az egyes események megnevezése jobboldalt látható (forrás: Djogorovski et al., Digital Media Center, Caltech)

A legerőteljesebb gamma-felvillanások a szoros kettős rendszerekből várhatók, a két csillag interakciója miatt. Napjainkban a kettős rendszerek igen gyakoriak az Univerzumban, a legelső csillagok esetében azonban nem tudni, mennyire voltak elterjedtek. A választ az elméleti modellek, valamint a Swift által detektált nagy vöröseltolódású gamma-felvillanások együttesen adhatják meg. Ha a kettős rendszerek gyakorinak bizonyulnak, a Swift lehet az első olyan eszköz, amely a legelső csillagok életébe nyújthat bepillantást.

Csengeri Timea