"Tudja a választ a problémára"

A gammakitörések és anyagalaxisaik kapcsolata

Miért van az, hogy bizonyos gammakitörések csak adott tulajdonságú anyagalaxisban tűnnek fel? Úgy tűnik, a válasz megadásához figyelembe kell vennünk a csillagvárosok átlagos fémtartalmát.

2008.10.30 16:34hirek.csillagaszat.hu
nyomtatásKinyomtatom
beszélj rólaFórumozok róla
+Nagyobb betűméret-Kisebb betűméretbetűméret

A csillagok változatos módokon fejezhetik be pályafutásukat. A leggrandiózusabb búcsúelőadást azonban mindenképpen a legnagyobb, 50-100 naptömegű csillagok rendezik.

Az általuk produkált gammakitörés (GRB, Gamma-Ray Burst) energiájával legfeljebb csak az Ősrobbanásé vetekedhet. A témával foglalkozó legtöbb asztrofizikus meg van győződve arról, hogy a GRB-k a fekete lyukak keletkezésének előhirnökei.

A gammakitöréseknek két fajtája ismert, az ún. hosszú és a rövid. Előbbieket az általánosan elfogadott vélekedés szerint a nagytömegű csillagok magjának összeomlása során bekövetkező folyamatok okozzák. A rövidek oka egyelőre még tisztázatlan. Andrew Fruchter (Space Telescope Science Institute) szerint ez utóbbiak nem válogatósak a gazdagalaxis természetét illetően, bármelyik típusúban előfordulnak, legyenek azok spirális, elliptikus, törpe- vagy irreguláris galaxisok.

Nem így a hosszú gammakitörések, melyek inkább a kicsi, irreguláris galaxisokban tűnnek fel, míg a jóval nagyobb, Tejútrendszerünkhöz hasonló spirálgalaxisokban nem. A rejtvény egyike azoknak a problémáknak, melyeket az alabamai Huntsville-ben a napokban zajló GRB szimpóziumon tárgyalnak a kérdéssel foglalkozó kutatók.

Előadása alapján Fruchter úgy gondolja, tudja a választ a problémára. A hosszú GRB-t produkáló extrém szupernóva-robbanások ún. progenitora (az a csillag, ami elszenvedi a katasztrófát) nem csak nagyon nagy tömegű, de fémtartalma is alacsony. (A csillagászok által használt terminológiában fémnek nevezünk minden elemet a hidrogénen és a héliumon kívül.) A nagyobb galaxisok fémtartalma általában nagyobb, mint a kisebbeké, s ez lehet az oka, hogy ezekben nem nagyon tűnnek fel hosszú gammakitörések. A sok fémet tartalmazó csillagok általában erős csillagszelet produkálnak, azaz részecskesugárzás formájában sok anyag távozik el róluk a csillagközi térbe.

Ennek oka, hogy a fématomok nagy hatékonysággal verik vissza a csillagból kifele áramló elektromágneses sugárzást, ezzel azonban extra lendületet kapnak, így könnyen elszabadulhatnak a csillag felszínéről. Ez az effektus a főleg hidrogént és héliumot tartalmazó, azaz fémszegény csillagok esetében sokkal kevésbe hatásos. A csillagszél formájában eltávozott anyag a csillag tömegének jelentős részét is kiteheti az égitest végső pusztulása előtt.

Az így bekövetkező nagy tömegvesztés azonban azzal járhat, hogy a szupernóva-robbanás során a csillag magja nem fekete lyukká, hanem csak neutroncsillaggá roskad össze, tehát nem jön létre a GRB-k legfontosabb alkotórésze. A magas fémtartalmú csillagokban gazdag galaxisokban így valóban kevesebb hosszú GRB várható, ezek megjelenésének sokkal jobban kedveznek a kisebb fémességű galaxisokban fennálló feltételek. Chip Meegan (NASA Marshall Space Flight Center) szerint azonban a nagy tömeg és az alacsony fémtartalom mellett nem szabad elfeledkezni a gyors forgás szükségességéről sem.

Chip Meegan (NASA Marshall Space Flight Center) szerint azonban a nagy tömeg és az alacsony fémtartalom mellett nem szabad elfeledkezni a gyors forgás szükségességéről sem.

Általános egyetértés mutatkozik ugyanis abban, hogy a GRB-k energiájuk legnagyobb részét ún. kifúvások (jet) formájában adják le, ezek létrejöttéhez pedig elengedhetetlen a gyors rotáció.

Meegan szerint egy fekete lyukká összeomló lassan forgó csillag energiájának túlnyomó része eltűnik a fekete lyukban. A gyorsan forgó csillagok azonban rendelkeznek egy trükkel ennek kivédésére: a centrifugális erő miatt a befele zuhanó anyag egy tóruszt formál, így a forgástengely mentén egy kisebb sűrűségű régió alakul ki, ami "menekülési" útvonalat jelent az anyag és energia egy részének a pólusok irányában, azaz ezt a részt nem nyeli el a keletkező fekete lyuk.

Az eredményeket részletező előadás a "The Sixth Huntsville Gamma-Ray Burst Symposium 2008" konferencián hangzott el.

Kapcsolódó írások:

Figyelem! A cikkhez hozzáfűzött hozzászólások nem a ma.hu network nézeteit tükrözik. A szerkesztőség mindössze a hírek publikációjával foglalkozik, a kommenteket nem tudja befolyásolni - azok az olvasók személyes véleményét tartalmazzák.

Kérjük, kulturáltan, mások személyiségi jogainak és jó hírnevének tiszteletben tartásával kommenteljenek!

Amennyiben a Könyjelző eszköztárába szeretné felvenni az oldalt, akkor a hozzáadásnál a Könyvjelző eszköztár mappát válassza ki. A Könyvjelző eszköztárat a Nézet / Eszköztárak / Könyvjelző eszköztár menüpontban kapcsolhatja be.