2008.03.03. - Ve­szé­lyes szu­per­nó­va-rob­ba­nás a kö­zel­jö­vő­ben?

A föl­di bio­szfé­rá­ra is ve­szé­lyes le­het a csil­la­gá­sza­ti ér­te­lem­ben kö­ze­li WR 104 ka­ta­ló­gus­je­lű rend­szer­ben be­kö­vet­ke­ző szu­per­nó­va-rob­ba­nás, ami a kö­vet­ke­ző né­hány száz­ezer év so­rán bár­mi­kor meg­tör­tén­het.

A rob­ba­nás előtt ál­ló ob­jek­tum a Föld­től 8000 fény­év­re, a Sa­git­ta­ri­us csil­lag­kép­ben ta­lál­ha­tó, a WR 104 ka­ta­ló­gus­je­lű ket­tős rend­szer egyik tag­ja, egy ún. Wolf-Ra­yet csil­lag. A fej­lő­dé­si el­mé­le­tek sze­rint egy nagy­tö­me­gű csil­lag éle­té­ben a rend­kí­vül in­sta­bil WR fá­zis a szu­per­nó­va-rob­ba­nást köz­vet­le­nül meg­elő­ző utol­só ál­la­pot, a ka­tak­liz­ma a becs­lé­sek sze­rint a kö­vet­ke­ző né­hány száz­ezer év so­rán bár­mi­kor be­kö­vet­kez­het.

Az Ötös-hal­maz (Quin­tup­let) ne­vű csil­lag­cso­por­to­su­lás, mely­nek tag­jai a WR 104-hez ha­son­ló ket­tő­sök.
[Pe­ter Tut­hill, Don Fi­ger (STS­cI), NA­SA]

A ket­tős rend­szer má­sik tag­ja szin­tén egy nagy­tö­me­gű, for­ró csil­lag. Mind­ket­tő­ről je­len­tős mennyi­sé­gű anyag áram­lik ki csil­lag­szél for­má­já­ban, ezek azon­ban a for­rá­sok kö­zel­sé­ge mi­att köl­csön­hat­nak egy­más­sal (a csil­lag­sze­lek üt­köz­nek), rá­adá­sul a ket­tős kom­po­nen­se­i­nek pá­lya­moz­gá­sa mi­att a ki­áram­lá­sok sem ra­di­á­li­sak, ha­nem spi­rál ala­kú­ak, s a ki­ala­ku­ló szer­ke­ze­tet na­gyon jól ki­raj­zol­ja a két csil­lag­szél­kom­po­nens üt­kö­zé­si front­ján fel­for­ró­so­dó gáz és por su­gár­zá­sa. A ket­tős tu­laj­don­kép­pen nem is lát­ha­tó, tu­laj­don­sá­ga­i­ra, pél­dá­ul a 242 nap kö­rü­li or­bi­tá­lis pe­ri­ó­dus­ra az anyag­ki­áram­lás di­na­mi­ká­ja alap­ján le­het kö­vet­kez­tet­ni. A kö­zös csil­lag­szél-bur­kot Pe­ter Tut­hill (Uni­ver­sity of Syd­ney) fe­dez­te fel 1999-ben.

A WR 104 ket­tős rend­szer se­ma­ti­kus raj­za.
[Tut­hill és tsai, Na­tu­re, Vol. 398, p. 487, 1999]

Tut­hill és mun­ka­tár­sai a fel­fe­de­zés óta még 11 fel­vé­telt ké­szí­tet­tek a szél­ke­rék-köd­nek (pinw­heel ne­bu­la) is ti­tu­lált ob­jek­tum­ról a ha­waii Keck te­lesz­kó­pok mű­sze­re­i­vel 2,2 mik­ro­nos hul­lám­hosszon. Ezen fel­vé­te­lek kom­bi­ná­lá­sá­val kap­ták az aláb­bi ké­pet a köd­ről, me­lyen jól ki­raj­zo­ló­dik spi­rá­lis szer­ke­ze­te. A mon­tázs el­ké­szí­té­se előtt az egye­di ké­pe­ket az or­bi­tá­lis moz­gás ak­tu­á­lis fá­zi­sá­nak meg­fe­le­lő­en el­for­gat­ták. A min­tá­zat­ról az is le­ol­vas­ha­tó, hogy a ket­tős tag­ja­i­nak re­la­tív pá­lyái kö­zel kör­ala­kú­ak, ami ár­apály-erők ha­tá­sá­nak tu­laj­do­nít­ha­tó, ez pe­dig azt je­lent­he­ti, hogy a múlt­ban az O kom­po­nens a WR csil­lag kül­ső ré­te­ge­i­ben lé­vő anyag nagy ré­szét ma­gá­hoz ra­gad­ta.

A WR 104 ket­tős rend­szer kö­rü­li anyag­ki­áram­lá­si ko­rong kü­lön­bö­ző idő­pon­tok­ban ké­szült, majd egy­más­ra má­solt fel­vé­te­le­i­ből elő­ál­lí­tott kép, me­lyen na­gyon jól meg­fi­gyel­he­tő a ki­fe­le moz­gó for­ró anyag spi­rá­lis min­tá­za­ta.
[Tut­hill és tsai]

Az így nyert ko­rong­ké­pen - azon fe­lül, hogy szép és jól mu­tat­ja a szer­ke­ze­tet - azon­ban ész­re kell még ven­nünk va­la­mit. Je­le­sül azt, hogy - adott hi­ba­ha­tá­ron be­lül ter­mé­sze­te­sen - ép­pen a pó­lu­sa fe­lől lát­juk. Egy ilyen tá­vol­ság­ban be­kö­vet­ke­ző "nor­mál" szu­per­nó­va-rob­ba­nás (vi­szony­lag las­sú for­gá­sú szü­lő­csil­lag, gömb­szim­met­ri­kus lö­kés­hul­lám) min­den bi­zonnyal bril­li­áns lát­vánnyal aján­dé­koz­ná meg a föl­di meg­fi­gye­lő­ket, de ezen fe­lül kü­lö­nö­sebb ha­tá­sa va­ló­szí­nű­leg nem len­ne. A WR 104 ese­te a ket­tős­ség és a ki­áram­lá­si ko­rong mi­att azon­ban ki­csit más. A mai, sok ele­mük­ben még vi­ta­tott el­kép­ze­lé­sek sze­rint ilyen ese­tek­ben a rob­ba­nás aszim­met­ri­kus lesz, fő irá­nyát pe­dig va­ló­szí­nű­leg a ket­tős rend­szer egyik jel­lem­ző­je, a ko­rong­ra (az­az a pá­lya­sík­ra) me­rő­le­ges irány szab­ja meg: a rob­ba­nás ener­gi­á­já­nak je­len­tős ré­sze, töb­bek kö­zött nagy­ener­gi­á­jú gam­ma­su­gár­zás for­má­já­ban a pá­lya­sík nor­má­li­sa kö­rü­li kö­rül­be­lül 12 fo­kos nyí­lás­szö­gű kúp­ban hagy­ja el a for­rást. Ilyen gam­ma­ki­tö­ré­se­ket (GRB, Gam­ma-Ray Bursts) űr­esz­kö­zök­ről ma már szin­te min­den nap de­tek­tál­nak, de azok jó­val tá­vo­labb van­nak tő­lünk. A WR 104 azon­ban vi­szony­lag kö­ze­li, rá­adá­sul az elő­ző­ek sze­rint a Föld ben­ne len­ne a rob­ba­nás kúp­já­ban! Ilyen kö­ze­li for­rás­ból in­du­ló kon­cent­rált nagy­ener­gi­á­jú nya­láb ha­tá­sa pe­dig akár már ve­szé­lyes is le­het a föl­di bio­szfé­rá­ra. Újabb ke­le­tű el­kép­ze­lé­sek sze­rint le­het­sé­ges, hogy a föld­tör­té­net nagy ki­ha­lá­si ese­mé­nye­i­nek né­me­lyi­ke is ilyen okok­kal ma­gya­ráz­ha­tó.

A WR 104 rob­ba­ná­sá­nak ilyen ha­tá­sa ter­mé­sze­te­sen még a szer­zők sze­rint is fő­leg spe­ku­lá­ció, sok ugyan­is a bi­zony­ta­lan elem. Elő­ször is an­nak el­dön­té­sé­re, hogy mennyi­re pon­to­san va­gyunk a rend­szer ten­ge­lyé­ben, to­váb­bi spekt­rosz­kó­pi­ai vizs­gá­la­tok szük­sé­ge­sek, a mos­ta­ni ada­tok pon­tos­sá­ga (kb. 16 fok) nem ele­gen­dő. A leg­bi­zony­ta­la­nabb pont azon­ban a maj­dan be­kö­vet­ke­ző rob­ba­nás ter­mé­sze­te: va­ló­ban úgy fog-e vég­be­men­ni, aho­gyan most el­kép­zel­jük, s az ener­gia nagy ré­sze az adott irány­ba fog-e kon­cent­rá­lód­ni? Az aszim­met­ri­kus szu­per­nó­va-rob­ba­ná­sok és a GRB-k kap­cso­la­tá­nak vizs­gá­la­ta ma egy kur­rens ku­ta­tá­si te­rü­let, nap­ról nap­ra új öt­le­tek­kel, el­kép­ze­lé­sek­kel. Va­ló­szí­nű te­hát, hogy a WR 104-el kap­cso­la­tos újabb ered­mé­nyek­ről még az­előtt fo­gunk hal­la­ni, hogy a rob­ba­nás be­kö­vet­kez­ne ...

Az ered­mé­nye­ket rész­le­te­ző szak­cikk az Ast­rophy­si­cal Jour­nal c. fo­lyó­irat 2008. már­ci­us 1-jei szá­má­ban je­lent meg.

For­rás:

• The Uni­ver­sity of Syd­ney News
• ar­Xiv:0712.2111v1 [ast­ro-ph]