A vörös szuperóriásokra a legjellemzőbb talán a “gyorsan élni, fiatalon meghalni” idézet. A bennük található hidrogént hamar elfogyasztják és magfúzió által héliummá alakítják át, majd szénné és fokozatosan nehezebb és nehezebb elemekké.
Puskás Dávid
Az Orion csillagkép vállában található Betelgeuse csillag drasztikusan elhalványodott tavaly október óta, melyet egyesek a csillag felrobbanásának előjeleként vélnek. A vörös szuperóriás életének utolsó fázisában van, tehát a csillagászati “közeljövőben”, vagyis valamikor az elkövetkező 100 000 évben biztosan szupernóvaként fel fog robbanni. Ez a szokatlan halványodás, amelyhez hasonlót nem észleltek az utóbbi 100 évben, lehetséges hogy a robbanás előjele. Szupernóvaként a legfényesebb csillaggá válik, még a nappali égen is megtalálható lesz. Milyen hatásai lehetnek majd az emberekre nézve?
A Betelgeuse, más néven Alpha Orionis, az Orion csillagképben található “vadász” (“íjász”) válla vagy keze (lásd az alábbi képet). Neve az arab Yad al-Jauzā kifejezésből ered, jelentése az Orion keze. Kiejtése vitatható, talán magyarul a leghelyesebb a Betelgeuze ejtésmód [1], angolul viszont újabban a “beetle-juice” terjedt el. A magyar népnyelvben az Orion csillagkép a Kaszás és a közepén található három csillagból álló Orion-öv pedig a három kaszást jelképezi. A csillagkép könnyen észrevehető még akár városi környezetből is. Ebben az időszakban már sötétedés után látható, de este 9-10 óra környékén kerül az ég legmagasabb pontjára (ekkor delel).
Az Orion csillagkép az éjszakai égbolton: az íjászhoz/vadászhoz hasonlító alak bal válla a Betelgeuse csillag, a középső három pedig az Orion-öv. Az öv alatti fényes folt a híres Orion-köd. Asztrofotó: Czimbalmos Szabolcs.
A Betelgeuse egy vörös szuperóriás, galaktikus környezetünkben az egyik leghatalmasabb csillag. A 650 fényévre levő csillag átmérője hozzávetőleg a Napénak ezerszerese. Összehasonlításképp, hogyha a Naprendszer középpontjába helyeznénk, akkor nemhogy a Földet, hanem valószínűleg még a Jupitert is bekebelezné. Azon kevés csillagok közé tartozik, amelyeknek távcsöves képe nem pontszerű, hanem kiterjedt korong alakja van (lásd az alábbi képet).
A Betelgeuse képe nem pontszerű, hanem kiterjedt korong alakú, amely a hatalmas méretével és aránylag közeli helyzetével magyarázható. A képet az ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) obszervatórium készítette (ESO, NAOJ/NRAO).
A vörös szuperóriásokra a legjellemzőbb talán a „gyorsan élni, fiatalon meghalni” idézet. A bennük található hidrogént hamar elfogyasztják és magfúzió által héliummá alakítják át, majd szénné és fokozatosan nehezebb és nehezebb elemekké. Az különböző elemek hagymaszerűen különböző rétegekben gyűlnek fel, a csillag közepe fele a nehezebbek kerülnek. Fúzió során a csillag a vasig képes termelni új elemeket és az egész folyamat csillagászati szempontból rövid idő alatt játszódik le, nem tart tovább 25 millió évnél (ezzel szemben a Naphoz hasonló “átlagos” csillagok hozzávetőleg 10 milliárd évet élnek). A szuperóriás magjában felgyűlik a vas és saját gravitációja alatt összeroppan. A gravitációs energia hirtelen felszabadul és egy hatalmas robbanás alakul ki pillanatok alatt. Egy ilyen szupernóvának a fénye a robbanás utáni pár napban vagy hétben egy galaxis fényességével vetekedik. A robbanás végül egy szupernóva maradványt hagy hátra, ami a ledobott gázburokból áll, amely idővel tágul. A csillag magja vagy teljesen megsemmisül, vagy egy neutroncsillagá omlik össze, nagyobb tömegű csillagok esetében pedig fekete lyukká. A szupernóvák kémiai elemekben gazdag gázfelhőket hagynak hátra, amelyekből új csillagok keletkeznek idővel, ez a kozmikus körforgás. Az élethez szükséges kémiai elemek is ilyen ködökben vannak jelen, a mi Naprendszerünk is valószínűleg egy hasonló maradványból fejlődött ki.
Térjünk vissza az említett csillagunkra, a Betelgeuse-re. A csillag már 9 millió éves és a jelek szerint közel van ahhoz, hogy szupernóvává váljon. Az égitestet, a modern csillagászat kezdete óta figyelik, azaz 100 éve. Vörös szuperóriás mellett még félszabályos változócsillag, ami röviden annyit jelent, hogy fényessége többé-kevésbé periodikusan változik, néha viszont szabálytalanságokat mutat. A Betelgeuse esetében két fényességváltozási ciklus is van: egy hosszabb, kb. 6 éves, és egy rövidebb, 425 nap periódusú. A folytonos változást már régóta megfigyelték, viszont a jelenlegi fényességcsökkenésre nem volt példa a megfigyelések történelme során. A csillag két és félszer halványabb lett 2019 októbere óta [2]. Azelőtt az égbolt 10 legfényesebb csillaga közé sorolták, most leesett a 21. helyre. Egyesek úgy vélik, hogy ez a robbanás előfutára lehet. Azonban, a csillagászok hivatalos álláspontja szerint nem ez a helyzet, sokkal valószínűbb, hogy egy szabálytalanság lépett fel a ciklusban vagy egy még meg nem magyarázott asztrofizikai jelenség. Az is lehetséges, hogy létezik egy évszázadosnál nagyobb periódusú és mértékű halványodás, amit legutóbb még a modern csillagászati megfigyelések előtt következett be. Tehát valószínűbbnek tartják, hogy még nem jött el a robbanás ideje, viszont a következő 100 000 évben ez biztos be fog következni. Pontosan mire számítsunk majd akkor? Milyen hatásai lehetnek az emberekre?
Az 1006-os szupernóva-maradvány képe. Forrás: NASA, ESA, Zolt Levay (STScI)
A történelem folyamán volt már példa hasonló szupernóvákra, amelyeket az ember szabad szemmel láthatott, ezt számos adat bizonyítja. A legrégebbi, ember által feljegyzett szupernóva robbanás i.sz. 185-ben történt. Az eseményt a kínai csillagászok jegyezték fel, ahol az égen látható fényes objektumot “vándorcsillagként” említik. A kor embere nyilván minden égitestet csillagnak nevezett, ezesetben a vándor arra utal, hogy a csillag egy idő után elhalványodott, majd teljesen eltűnt az égről.
Az ember által valaha látott legfényesebb szupernóva 1006-ban robbant fel. Ezt Kínában, Japánban, a Közel-Keleten és Európában is írásos adatok bizonyítják. Valószínű, hogy egyes észak-amerikai sziklarajzokon is ezt az eseményt ábrázolták a helyi őslakosok. Gondoljunk csak bele, hogyan élték át ezt az akkori emberek, milyen üzenetet társítottak ehhez az “égi jelhez”?
Az egyik legtalálóbb példa erre a híres 1054-es szupernóva, melyet 5 független forrás jegyzett fel. Ezek mind Kínában, Koreában és Japánban találhatók. A kínai Szung-dinasztia krónikáiban a következő sorok maradtak fenn [3]:
“Alázatosan jelentem Felségednek, hogy egy vendégcsillag jelent meg; a kérdéses csillag fölött halvány, sárga derengés látszik. Ha gondosan vizsgáljuk az uralkodóra vonatkozó jóslatokat, a következő magyarázatot adhatjuk: Az a tény, hogy a vendégcsillag a Taurusban nem háborítja a Pit, a Hold házát, és fényessége nagy, azt jelenti, hogy él egy nagyon bölcs és erényes személy ebben az országban.“
Nyilvánvaló, hogy a bizonyos csillagász saját céljaira akarta felhasználni a jelenséget, az uralkodó kegyeibe akart férkőzni. A sárga derengést nem szabad elhinnünk, mivel ez volt az dinasztia uralkodói színe. Egy másik keleti királyságban az ugyanabban az évben levő napfogyatkozást és a vándorcsillag jelenségét egy más jóslatra használták fel: szerintük a királyuk halálát jelentették az égi események. A rákövetkező évben a király meg is halt [3].
A Rák-köd fényképe, mely az 1054-es szupernóva maradványa. A gázköd gazdag kémiai elemekben, melyekből idővel új csillagok és bolygók keletkezhetnek. A képet a Hubble űrtávcső készítette (Forrás: NASA).
A legtöbb feljegyzés, a misztikus jóslatokon kívül, elég pontos hely és időleírást ad az eseménynek, így a tudomány szempontjából értékes adatokkal szolgálnak. Érdekes megjegyezni, hogy az akkori arab és európai csillagászok nem jegyezték fel a vándorcsillagot. Lehetséges, hogy az akkor éppenséggel aktív izlandi vulkánizmus által termelt hamu borította be az európai eget, amely nehezítette a megfigyeléseket. Másik érdekesség, hogy ugyanabban az évben történt a nagy egyházszakadás, így még az is lehetséges, hogy az akkori írástudó papok szándékosan nem jegyezték le az égi eseményt, nehogy utólag rossz fényt vessen az egyházi történésekre. Az 1054-es jelenséget végül csak 1928-ban, Edwin Hubble csillagász kötötte össze a Rák-köddel, mely a robbanás maradványa (lást a fenti képet).
Az ember jogosan felteheti magában a kérdést, hogy egy ilyen hatalmas mértékű robbanás milyen következményekkel járhat, ha a Naprendszer közelében történik? Ha az illető csillag 150 fényév távolságon belül robban fel, valószínűleg mérhető károkat okozhat. Egy 25 fényéven belüli szupernóva az erős gamma és egyéb sugárzások miatt tömegpusztítást okozna. Erre már több példa volt a Föld története során.
A Betelgeuse, ha felrobban, valószínűleg napokig, hetekig szabad szemmel látható lesz a nappali égen és még sokkal több ideig az éjszakain. Szerencsére elég messze van ahhoz, hogy a fényjelenségen kívül semmilyen kárt ne okozzon a bolygónkon. Megtörténhet, hogy az Orion vörös csillaga még a mi életünk során vívja meg haláltusáját és válik új csillagok szülőhelyévé. A kozmikus körforgás élő szemtanúi lehetünk és ha hisszük, ha nem, a misztikus jóslatok helyett mi is társíthatunk egy jelentést az égi eseményhez: különlegesek vagyunk az Univerzumban, mert képesek vagyunk mindezen elgondolkozni!
Az Orion csillagkép és a tőle balra található Szíriusz csillag (az éjszakai égbolt legfényesebb csillaga) egy párás, kissé fényszennyezett égen. Asztrofotó: Czimbalmos Szabolcs.
Hivatkozások
[3] Simon Mitton (1983): A Rák-Köd, Gondolat kiadó, Budapest.