2017.10.27. - Spirállá görbítik a csillagszelet a szuperóriás foltjai

Egy kanadai csillagászok által vezetett nemzetközi kutatócsoport eredménye szerint a ζ Puppis szuperóriás felszíni foltjainak hatására a csillagról spirállá csavarodva távozik csillagszél formájában az anyag.

A földi élet keletkezése és fennmaradása szempontjából elengedhetetlen nehéz elemeket a nagy tömegű csillagok hozzák létre. Életük végén szupernóvaként felrobbanva a csillagközi térbe szórják ezt az anyagot, ezen drámai események nélkül a Naprendszer sem alakulhatott volna ki.

A ζ Puppis nagy tömegű, elfejlődött, ún. szuperóriás csillag. Tömege a Napénak körülbelül hatvanszorosa, míg felszíni hőmérséklete hétszer nagyobb, mint csillagunké. A nagy tömegű csillagok ritkák, és általában párosával (kettős rendszerek), esetleg kisebb csoportokban (többes rendszerek) fordulnak elő. A ζ Puppis azonban ebből a szempontból is különleges, mivel egyedül száguld az űrben, mintegy 60 km/s sebességgel. A kutatócsoport egyik tagja, (Dany Vanbeveren, Vrije Universiteit Brussel) szerint a csillag gyors mozgásának egyik lehetséges magyarázata az, hogy a ζ Puppis a múltban egy kettős vagy egy többes rendszer tagja lehetett, és egy szupernóva-robbanás következtében onnan dobódhatott ki nagy sebességgel.

A BRITE (BRIght Target Explorer) program "nanoműholdjainak" hálózatával a csillagászok hat hónapon keresztül monitorozták a ζ Puppis fényváltozását, ezen keresztül a felszínét, ezzel párhuzamosan pedig a csillagszelének viselkedését is több földi professzionális és amatőr obszervatórium bevonásával. Tahina Ramiaramanantsoa PhD hallgató (Université de Montréal / Centre de Recherche en Astrophysique du Québec, CRAQ) magyarázata szerint a megfigyelések felfedtek egy 1,78 napos periódusú mintázatot, mind a csillag felszínén, mind a csillagszélben. A jel periódusa a csillag tengely körüli forgását tükrözi, mégpedig a felszínén található óriási "fényes foltokon" keresztül, amelyek a felszínről csillagszél formájában távozó anyagban nagy léptékű, spirálszerű struktúrákat, ún. CIR-eket (co-rotating interaction regions - együtt forgó kölcsönható területek) hoznak létre.

Az ionizált hélium színképvonalainak tulajdonságai alapján egyértelműen azonosítható néhány, a fényes felszíni foltok által a csillagszélben létrehozott CIR-ek okozta "S" alakú mintázat. Az 1,78 napos periodicitás mellett a kutatók néhány órás időskálájú véletlenszerű változásokat is detektáltak a ζ Puppis felszínén, amelyek szoros korrelációt mutatnak a csillagszél nagy sűrűségű, kis kiterjedésű, a csillagtól távolodó területeinek (clumps - csomók) viselkedésével. Anthony Moffat, az Université de Montréal emeritus professzora, valamint a BRITE program kanadai részének vezető kutatója szerint az eredmények rendkívül izgalmasak, mivel - először a nagy tömegű csillagok kutatásának történetében - bizonyítékot találták a felszíni változások és a csillagszél csomósodása - természetüket tekintve két véletlenszerű jelenség - közötti közvetlen kapcsolatra is.

Fantáziarajz a ζ Puppis szuperóriásról. Az új BRITE-észlelések alapján a csillag tengelyforgási periódusa 1,78 nap, a forgástengelye pedig 24 ± 9 fokos szöget zár be a látóiránnyal. A felszíni foltokról és a csillagszélbeli csomókról, mozgási viszonyokról a fotometriai és spektroszkópiai mérésekből nyerhető információ.
[Tahina Ramiaramanantsoa]

A nagyon forró és nagy tömegű csillagok felszíni változásai és a csillagszelükben bekövetkező változások közötti lehetséges kapcsolatot övező több évtizedes bizonytalanság után a lényegében a BRITE nanoműholdjainak és amatőrcsillagászok munkájának köszönhető eredmények valóságos áttörést jelentenek ezen a területen. Paul Luckas (International Centre for Radio Astronomy Research [ICRAR], University of Western Australia) szerint örvendetes, hogy még az óriási professzionális távcsövek korában is van létjogosultsága az amatőrcsillagászok megfigyeléseinek, azok még a tudomány élvonalába tartozó kutatásokhoz is jelentős mértékben járulhatnak hozzá: a Southern Astro Spectroscopy Email Ring (SASER) hat résztvevője az észlelési kampány során rendszeresen rögzítette a ζ Puppis színképét "otthoni" távcsövére szerelt spektrográfjával.

A ζ Puppis fényes felszíni foltjainak és a véletlenszerű fényességváltozásoknak a fizikai oka egyelőre még ismeretlen, kiderítése további vizsgálatokat igényel, valószínűleg sok űrobszervatórium, földi bázisú nagy távcsövek és további amatőrcsillagászok bevonásával.

Az eredményeket részletező szakcikk a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• phys.org 2017.10.24.