Gigantikus szupernóva-maradványt fedeztek fel a Nagy Göncölben

2020.06.25. 19:16

Még a csillagászat iránt kevésbé érdeklődők számára is ismerősen csenghet az égbolt szinte mindenki által jól ismert csillagképének, a Nagy Medvének, vagy ahogy nálunk hívják, a Nagy Göncölnek a neve. Ez a télen-nyáron egyaránt látható híres csillagkép az asztronómusok számára most egy egészen különös felfedezés miatt vált izgalmassá.

Régi csillagkatasztrófa nyomait fedezték fel a Nagy Göncölben

A Nagy Medve (Ursa Major) az északi félteke egyik legismertebb csillagképe, amely hazánk területéről is minden évszakban jól látható. Más, csak télen vagy nyáron látható csillagképektől eltérően a Nagy Medvét, illetve népszerű hazai nevén 

a Nagy Göncölt alkotó hét legfényesebb csillag sohasem bukik a látóhatár alá, 

mivel ez a konstelláció Magyarország földrajzi szélességéről nézve az úgynevezett cirkumpoláris, azaz mindig a horizont felett álló csillagképek közé tartozik.

A Nagy Medve (Ursa Major) vagy hazai nevén a Nagy Göncöl a hazánkból egész évben látható cirkumpoláris csillagképek közé tartozikForrás: Wikimedia Commons/Torsten Bronger

A Nagy Medve az amatőrcsillagászok számára is az érdekes, illetve népszerű csillagképek közé tartozik a konstelláció területén észlelhető számos szép mélyégobjektum, valamint kettőscsillag miatt.

A Nagy Medve csillagkép két látványos spirálgalaxisa, az M81 és az M82Forrás: Wikimedia Commons/Anttler

Andrea Bracco, a Párizsi Egyetem asztronómusa és kollégái az Astronomy & Astrophysics című szaklapban közétett tanulmányukban számoltak be arról a különleges felfedezésről, ami most még különlegesebbé teszi a Nagy Medvét.

A most felfedezett Ursa Major-ív látszólagos hosszúságát és helyét ábrázoló térképForrás: Sky and Telescope/Robert Benjamin/ Gregg Dinderman

A kutatók egy hatalmas, 30 fok hosszú, és az elsődleges mérések szerint főleg hidrogéngázból álló ívdarabot fedeztek fel, amely a vizsgálataik szerint 

egy százezer éve felrobbant óriási szupernóva maradványa lehet. 

(A hidrogéngázokból álló ív hosszúságának illusztrálására; a szabad szemmel megfigyelt telihold látszólagos átmérője kereken egy fok.)

Hatszáz fényévre fekszik tőlünk a gigantikus kozmikus gázív

Ezt a halvány, és rendkívüli új mélyégobjektumot ultraibolya, illetve keskenysávú hidrogénszűrők segítségével sikerült felfedezni.

Mivel a tekintélyes látszólagos hosszúsága ellenére is csak egy nagyon vékony és halvány objektumról beszélhetünk, valószínű emiatt nem figyeltek fel rá eddig a csillagászok.

A Nagy Medve csillagképet alkotó hét legfényesebb csillag az éjszakai égboltonForrás: Greeka

Pontosabban két évtizede már felfedeztek ezen a területen egy kettő fok hosszúságú „szálat" (úgynevezett filamentumot), de akkor még nem tulajdonítottak ennek különösebb jelentőséget. Viszont ez a korábbi észlelés vezette nyomra Andrea Bracco kutatócsoportját, 

akik a már sokkal érzékenyebb és modernebb műszerek segítségével találták meg 

a mindössze alig néhány ívmásodperc szélességű, de 30 fok hosszú hidrogénívet.

A NASA GALEX (Galaxy Evolution Explorer) galaxisfejlődést kutató műholdjának művészi ábrázolásaForrás: Space.com

A kutatók által Ursa Maior Arc, vagyis Ursa Major-ívnek elnevezett új mélyégobjektum a formájából ítélve egy hatalmas hidrogéngáz-körív része. Az Ursa Major-ívet a NASA GALEX (Galaxy Evolution Explorer) galaxisfejlődést kutató műholdja által készített felvételeken is megtalálták.

Az Ursa Major-ív Denis di Cicco hidrogén-alfa 656,3 vonalon készített képmontázsánForrás: Sky and telescope/Denis de Cicco

Két amatőrcsillagász, Dennis di Cicco és David Mittelmann 

szintén sikeresen azonosította az Ursa Major-ívet 

azokon a felvételeiken, amelyeket a Nagy Medve csillagkép térségéről készítettek a hidrogén-alfa 656,3 vonalán. Az Ursa Major-ív középső részének Földtől mért távolsága mintegy 600 fényév.

Egy egész galaxiséval vetekedhet a fényük

A különleges mélyégobjektum a szerkezetéből ítélve egy feltehetőleg százezer éve felrobbant hatalmas szupernóva maradványa. Az egykori szupernóva-robbanás által kivetett gázfelhő mára már szinte teljesen szétoszlott, 

és úgy tűnik, hogy csak az Ursa Major-ív maradt meg belőle. 

Az egyik kutató, Robert Benjamin asztrofizikus úgy gondolja, hogy a gigantikus erejű robbanás ereje valósággal „kisöpörte" innen a csillagközi anyagot, és erre vezethető vissza a terület különlegesen tiszta galaktikus átlátszósága.

Valószínű, hogy csak az Ursa Major-ív maradt meg az egykori szupernóva-robbanás nyomán kivetett gázfelhőbőlForrás: Extreme Tech/Ryan Whitwam

A szupernóva-állapot a Napnál nagyobb, meghatározott tömegű csillagok életútjának utolsó állomása, 

amikor egy iszonyatos erejű termonukleáris robbanás során a csillag luminozitása, vagyis meghatározott időtartamon belül mért összsugárzásának intenzitása néhány hónapig akár egy átlagos, százmilliárd csillagból álló galaxiséval vetekedhet.

Az NGC 4526 spirálgalaxisban fellángolt SN 1994D Ia típusú szupernóva (balra lent)Forrás: NASA/ESA/ Hubble Space Telescope

A szupernóva-robbanás során a csillag ledobja külső rétegeit, ami hidrogénnel, héliummal és nehezebb elemekkel telíti a kozmikus környezetét. A szupernóva robbanás során kidobott anyag általában gömb alakban tágul, és a tágulás során egyre ritkábbá válik.

A Rák-köd a Bika csillagképben az 1054-ben felvillant szupernóva maradványaForrás: NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University)

Azok a csillagok, amelyeknek kezdeti tömege meghaladja a Nap tömegének nyolcszorosát, 

fűtőanyaguk elégetésével, a mag összeroppanásával fejezik be fejlődésüket, 

amelynek eredményeként 8-20 naptömeg között egy kompakt és gyorsan forgó neutroncsillag, 20 és 40 naptömeg közötti csillag esetében pedig fekete lyuk jön létre.

Szupernóva-robbanás művészi ábrázolásaForrás: Use Really

Egyedül a szupernóva-robbanás során alakul ki akkora nyomás és hőmérséklet a csillag belsejében, ami lehetővé teszi a nehéz elemek, így többek között az arany és az ezüst létrejöttét. 

A Föld kérgében található nehézelemek szintén egy régi szupernóva-robbanás „termékei", 

a Naprendszer anyaga ugyanis részben ebből az egykori szupernóva által kidobott anyagból épül fel.

(Forrás: Vega Csillagászati Egyesület, Astronomy & Astrophysics)