Ütköző üstökösmagok egy halott csillag körül - a hét asztrofotója

Egy fehér törpe körül olyan poranyagot azonosítottak, amelyet a csillag egykori bolygórendszeréből visszamaradt égitestek ütközése termel.

A Spitzer-űrteleszkóppal a Földtől 650 fényévre lévő Helix (Csiga) -ködöt tanulmányozták. A közel 3 fényév átmérőjű ködöt egy Napunkhoz hasonló csillag élete végén ledobott gázburka alkotja, amelyet a centrumban visszamaradt, összezsugorodott és forró fehér törpe gerjeszt sugárzásra. A csillag a külső rétegeitől korábban több ütemben szabadult meg, a legintenzívebb anyagvesztés 6 és 12 ezer évvel ezelőtt történhetett.

Az eredetileg a csillag körül lévő bolygórendszer átalakult a felfúvódott vörös óriás állapotban, illetve annak a végén, amikor a csillag külső rétegei eltávoztak. A vörös óriás fázisban a legbelső planétákat elnyelhette a kiterjedt gázburok, míg a rétegek ledobásától csökkent a csillag tömege és emiatt gyengült gravitációs vonzereje.

Utóbbi következtében a felfúvódott fázist túlélő bolygók pályái nagyobbak lettek, távolabb kerülnek a csillagtól. Mivel ez egyszerre sok égitesttel történt meg és azok egymás mozgását is befolyásolták, a korábban "rendezett" bolygórendszer egy kicsit "összekeveredik". Sok égitest ütközik, és a találkozók alkalmával törmelék képződik. Az így keletkezett poranyagnak sikerült most a nyomára bukkanni a Helix-ködnél.

A rendszert már régóta tanulmányozzák, de ezúttal azonosítottak poranyagot első alkalommal a csillaghoz közel, amelyet a központi égitest energiakibocsátása felmelegít és infravörös sugárzásra késztet. A megfigyelés alapján a por a középponti égitesttől 35 és 150 Cs.E. (átlagos Föld-Nap távolság) között húzódik. Ez a Naprendszerben nagyjából a Neptunuszon túl kezdődő Kuiper-öv helyzetének felel meg. Az anyag viszonylag fiatal, a vörös óriás fázis után képződött.

A rendszerben lévő üstökösmagok és egyéb apró égitestek egymással ütközhetnek, és így termelik a port. A poranyag egy régebbi megfigyelésre is magyarázatot ad: már korábban sikerült a fehér törpétől érkező röntgensugárzást megfigyelni. Bár a fehér törpe igen meleg, kb. 110 ezer K felszíni hőmérsékletű, de annyira mégsem forró, hogy a megfigyelt röntgensugarakat kibocsássa. A most azonosított por viszont könnyen létrehozhatja azt - ha kisebb része időnként a fehér törpe felszínére hullik. A fehér törpétől távolabb, a ledobott gázburokban a központi égitest sugárzása révén üstököscsóvához hasonló alakzatok is mutatkoznak - noha semmi közük a valódi üstökösökhöz. Kialakulásukat az alábbi rajzsorozat szemlélteti.

A Helix-ködben megfigyelhető gázcsomók kialakulásának menete. A most azonosított poranyag az ábrákon nem szemléltethető, mivel túl közel van a központi fehér törpéhez (NASA, ESA, STScI, NRAO)

Az alább mellékelt felvétel a Spitzer infravörös mérései alapján előállított hamisszínes kép. A kék és a zöld szín a korábban ledobott külső gázanyagot mutatja, a középső vöröses tartomány pedig az utoljára távozott gázt jelzi, míg a centrumban lévő fehér pont a forró fehér törpe. Az utóbbit övező, viszonylag éles peremű vörös korong a fent említett forró poranyaggal kitöltött tartomány.

A Helix-köd a Spitzer-űrteleszkóp felvételén. A kék 3,6-4,5; a zöld 5,8-8,0; a vörös 24 mikrométeres hullámhosszú sugárzást mutat. A kép nagyméretű változatának letöltése (NASA/JPL-Caltech/Univ.of Ariz.)

Nem ez az első alkalom, hogy a Spitzer-űrteleszkóppal egy fehér törpe körül akadtak törmelékanyagra. 2006 januárjában egy hasonló, de a most felfedezettnél sokkal kisebb méretű porkorongot azonosítottak a G29-38 jelű objektum körül. A poranyag ott a fehér törpétől mindössze 0,005 és 0,3 Cs.E. távolság között húzódik. Ez volt az első bizonyíték arra, hogy a vörös óriás fázist az apró üstökösmagok és Kuiper-objektumok egy része túlélheti - a jelenlegi észlelés pedig azt mutatja, hogy a vörös óriás állapot után megmaradt testek között is zajlanak ütközések, különféle változások.

Kereszturi Ákos