Valid XHTML 1.0 Strict

2014.06.20. - Víz szü­le­tik a pla­ne­tá­ris kö­dök­ben is

Az ESA Her­schel-űr­táv­csö­vé­nek ada­tai alap­ján a víz­mo­le­ku­la ke­let­ke­zé­sé­hez fon­tos össze­te­vőt azo­no­sí­tot­tak két jól is­mert, a Nap­hoz ha­son­ló csil­la­gok ál­tal lét­re­ho­zott pla­ne­tá­ris köd­ben.

A Nap­hoz ha­son­ló kis és kö­ze­pes tö­me­gű csil­la­gok éle­tük vé­ge fe­lé kö­ze­led­ve nagy sű­rű­sé­gű fe­hér tör­pék­ké ala­kul­nak. A fo­lya­mat so­rán kül­ső por- és gáz­ré­te­ge­i­ket le­dob­ják ma­guk­ról a kör­nye­ző űr­be, ese­ten­ként ér­de­kes, meg­le­pő ala­kú pla­ne­tá­ris kö­dö­ket lét­re­hoz­va. A nagy tö­me­gű csil­la­gok pá­lya­fu­tá­sá­nak vé­gét jel­ző, sok­kal na­gyobb ener­gi­á­jú szu­per­nó­va-rob­ba­ná­sok­hoz ha­son­ló­an ilyen mó­don te­hát a ki­sebb tö­me­gű­ek is "be­szennye­zik" kü­lön­bö­ző ké­mi­ai ele­mek­kel azt az in­ter­sztel­lá­ris kö­ze­get, amely­ből a csil­la­gok kö­vet­ke­ző ge­ne­rá­ci­ói ala­kul­nak majd ki. Je­len­tős kü­lönb­ség azon­ban, hogy amíg a szu­per­nó­va-rob­ba­ná­sok so­rán ne­he­zebb ele­mek is lét­re­jön­nek és ke­rül­nek ki a csil­lag­kö­zi tér­be, a pla­ne­tá­ris kö­dök csak azo­kat a könnyebb ele­me­ket tar­tal­maz­zák, ame­lyek a szü­lő­csil­lag éle­te so­rán a bel­se­jé­ben zaj­ló fú­zi­ós fo­lya­ma­tok ered­mé­nye­ként ke­let­kez­tek. Ilye­nek pél­dá­ul a szén, a nit­ro­gén és az oxi­gén, amik vi­szont alap­ve­tő al­ko­tó­ele­mei az élet szem­pont­já­ból fon­tos mo­le­ku­lák­nak.

A Nap­hoz ha­son­ló csil­la­gok év­mil­li­ár­do­kon ke­resz­tül fo­lya­ma­to­san és sta­bi­lan ége­tik a hid­ro­gént a mag­juk­ban. Ha azon­ban az kezd ki­fogy­ni, drá­mai vál­to­zá­sok in­dul­nak be: a csil­lag in­sta­bil vö­rös óri­ás­sá fú­vó­dik fel, a kül­ső ré­te­ge­it pe­dig le­ve­ti ma­gá­ról. A le­do­bó­dott anyag­ból jön lét­re az egy­re rit­ku­ló pla­ne­tá­ris köd, a csil­lag mag­ja pe­dig for­ró fe­hér tör­pé­vé ala­kul, ami gyil­kos ult­ra­ibo­lya su­gár­zás­sal bom­báz­za a kör­nye­ze­tét. Az in­ten­zív és nagy ener­gi­á­jú su­gár­zás szét­rom­bol­hat­ja azo­kat a mo­le­ku­lá­kat a fe­hér tör­pe kö­rül, ame­lyek a le­do­bó­dott anyag­ban ko­ráb­ban szin­te­ti­zá­lód­tak és a pla­ne­tá­ris köd szé­le­in meg­fi­gyel­he­tő gyű­rűk­be és cso­mó­so­dá­sok­ba kon­cent­rá­lód­nak, il­let­ve aka­dá­lyoz­hat­ja is, hogy lét­re­jöj­je­nek ezek­ben a ré­gi­ók­ban. Most azon­ban a Her­schel-űr­te­lesz­kóp ada­ta­in ala­pu­ló két kü­lön vizs­gá­lat­ban is a víz ki­ala­ku­lá­sá­hoz na­gyon fon­tos mo­le­ku­lát azo­no­sí­tot­tak eze­ken a ba­rát­ság­ta­lan te­rü­le­te­ken, sőt, úgy tű­nik, hogy a kép­ző­dé­sük­höz szük­ség is van az itt ural­ko­dó fel­té­te­lek­re. A szó­ban for­gó mo­le­ku­la az OH+, az­az az egy oxi­gén- és egy hid­ro­gén­atom­ból ál­ló, egy­sze­res po­zi­tív töl­té­sű ion.

Az egyik, Isa­bel Ale­man (Uni­ver­sity of Le­iden) ál­tal ve­ze­tett ku­ta­tás­ban 11 pla­ne­tá­ris kö­döt vizs­gál­tak meg, kö­zü­lük há­rom­ban si­ke­rült ki­mu­tat­ni az OH+ je­len­lé­tét. Mind a há­rom köd ese­té­ben a köz­pon­ti csil­lag hő­mér­sék­le­te meg­ha­lad­ta a 100 ezer fo­kot. Ale­man sze­rint a mo­le­ku­la ki­ala­ku­lá­sa szem­pont­já­ból kulcs­fon­tos­sá­gú az in­ten­zív ult­ra­ibo­lya és rönt­gen­su­gár­zás ál­tal meg­vi­lá­gí­tott sű­rű por- és gáz­cso­mók lé­te­zé­se a pla­ne­tá­ris kö­dök kül­ső ré­gi­ó­i­ban, me­lyek­ben a su­gár­zás elő­se­gít­he­ti a kép­ző­dé­sü­ket.

IMAGE

A Hubb­le-űr­táv­cső op­ti­kai fel­vé­te­le a Gyű­rűs-köd­ről. Az áb­ra al­só ré­szén a Her­schel-űr­te­lesz­kóp SPI­RE (Spectral and Pho­to­met­ric Imag­ing Re­ce­i­ver) és PACS (Pho­to­con­duc­tor Ar­ray Ca­me­ra and Spectro­me­ter) mű­sze­re­i­vel a tég­la­lap­pal meg­je­lölt te­rü­let 51 és 672 mik­ro­mé­ter kö­zöt­ti hul­lám­hosszú­sá­gú su­gár­zá­sa alap­ján rög­zí­tett szín­ké­pek lát­ha­tók. A spekt­ru­mok­ban jól meg­fi­gyel­he­tők az OH+ mo­le­ku­la emisszi­ós vo­na­lai.
[NA­SA/ESA/C.R. O'Dell (Van­der­bilt Uni­ver­sity); ESA/Her­schel/PACS & SPI­RE/Her­PlaNS sur­vey/I. Ale­man et al.]

Egy má­sik vizs­gá­lat, me­lyet Mi­reya Et­xa­lu­ze (Ins­tit­uto de Ci­en­cia de los Ma­te­ria­les de Mad­rid) ve­ze­tett, a He­lix-köd­re kon­cent­rált, ami a Nap­hoz egyik leg­kö­ze­leb­bi, mind­össze 700 fény­év­re ta­lál­ha­tó pla­ne­tá­ris köd. Köz­pon­ti csil­la­gá­nak tö­me­ge a Na­pé­nak kö­rül­be­lül fe­le, a fel­szí­ni hő­mér­sék­le­te azon­ban meg­ha­lad­ja a 120 ezer fo­kot. A csil­lag ál­tal le­do­bott bu­rok, ami az op­ti­kai tar­to­mány­ban egy em­be­ri szem­re em­lé­kez­tet, sok faj­ta mo­le­ku­lát tar­tal­maz.

Et­xa­lu­ze és mun­ka­tár­sai a Her­schel se­gít­sé­gé­vel az egész kö­döt fel­tér­ké­pez­ték az OH+ mo­le­ku­la után ku­tat­va. Azt ta­lál­ták, hogy az ott for­dul elő a leg­na­gyobb mennyi­ség­ben, ahol a csil­lag ál­tal ko­ráb­ban ki­do­bott CO mo­le­ku­lá­kat leg­na­gyobb va­ló­szí­nű­ség­gel rom­bol­ja szét az ult­ra­ibo­lya su­gár­zás. Ez pe­dig azért fon­tos, mert ha az oxi­gén­ato­mok ki­sza­ba­dul­nak a CO mo­le­ku­lák­ból, ak­kor a hid­ro­gén­nel együtt már részt ve­het­nek az OH mo­le­ku­lák lét­re­ho­zá­sá­ban.

IMAGE

A kom­po­zit kép a He­lix-kö­döt mu­tat­ja, hát­tér­ben a Hubb­le-űr­te­lesz­kóp op­ti­kai, elő­tér­ben pe­dig a Her­schel-űr­táv­cső SPI­RE mű­sze­ré­nek 250 mik­ro­mé­te­res hul­lám­hosszon rög­zí­tett fel­vé­te­lé­vel. Az áb­ra al­só ré­szén lát­ha­tó szín­kép a tég­la­lap­pal je­lölt te­rü­let­ről ké­szült, és egy­ér­tel­mű­en mu­tat­ja a pla­ne­tá­ris köd kül­ső ré­gi­ó­i­ban ta­lál­ha­tó cso­mó­so­dá­sok CO és OH+ emisszi­ó­ját.
[NA­SA/ESA/C.R. O'Dell (Van­der­bilt Uni­ver­sity); ESA/Her­schel/SPI­RE/MESS Con­sor­ti­um/M. Et­xa­lu­ze et al.]

A két ta­nul­mány te­hát elő­ször azo­no­sí­tot­ta a víz­mo­le­ku­la lét­re­jöt­té­hez kri­ti­kus fon­tos­sá­gú OH mo­le­ku­lát pla­ne­tá­ris kö­dök­ben, to­váb­bi ku­ta­tá­sok szük­sé­ge­sek azon­ban an­nak el­dön­té­sé­hez, hogy a fel­té­te­lek va­ló­já­ban a víz ki­ala­ku­lá­sát is meg­en­ge­dik-e. Et­xa­lu­ze sze­rint a He­lix-köd vi­szony­la­gos kö­zel­sé­ge ré­vén ki­tű­nő te­re­pe le­het az ilyen tí­pu­sú vizs­gá­la­tok­nak. A Her­schel egyik ku­ta­tó­ja, Gör­an Pilbratt sze­rint az űr­táv­cső szin­te az egész uni­ver­zu­mot át­vizs­gál­ta víz után ku­tat­va, a csil­lag­ke­let­ke­zé­si ré­gi­ók­tól kezd­ve a Nap­rend­szer kis­boly­gó­ö­vé­ig. Most az is ki­de­rült, hogy a Nap­hoz ha­son­ló csil­la­gok - igaz, csak vég­ső agó­ni­á­juk­ban - szin­tén hoz­zá­já­rul­hat­nak a vi­lág­egye­tem víz­kész­le­té­nek lét­re­jöt­té­hez.

Az ered­mé­nye­ket rész­le­te­ző szak­cik­kek az Ast­ro­nomy & Ast­rophy­sics c. fo­lyó­irat­ban je­len­tek meg.

For­rás:

Valid CSS!
Hy-phen-a-tion