Új
adatok a Sirius B fehér törpérõl
A Föld egén a Nap után a második legfényesebb csillag a Szíriusz. A Nagy Kutya csillagkép
alfáját téli estéken szabad szemmel is könnyen megpillanthatjuk, amint alacsonyan jár a déli
horizont felett. A tõlünk mindössze 8,6 fényévre lévõ, két naptömegû, kékesfehés Szíriusz körül
egy nála sokkal kisebb fehér törpe, a Sirius B kering.
A fehér törpék a csillagfejlõdés egyik végállapotát képviselik. Amikor egy Napunkhoz hasonló
csillag "üzemanyaga" kifogy, a magja összehúzódik, és ún. elfajult állapotba kerül. Ekkor az
összepréselõdõ atommagok közötti, elektronok által kifejtett nyomás stabilizálja az objektumot.
Ez megakadályozza a további zsugorodását - feltéve, ha az így keletkezett mag nem nehezebb
kb. 1,4 naptömegnél. A csillagból ezáltal egy közel Föld méretû, de rendkívül sûrû és forró
objektum: fehér törpe keletkezik. A forró égitest energiát már nem termel, de még sokáig õrzi
korábbi állapotának hõjét, és csak több milliárd év alatt hûl ki. Az egyik leghíresebb és egyben
legközelebbi ilyen fehér törpe a Sirius B.
A feltûnõ, társánál körülbelül tízezerszer halványabb égitestet nehéz megpillantani, ezért csak
1872-ben fedezték fel. A fehér törpék a Világegyetem egészérõl alkotott kép megértésében
játszanak kulcsszerepet. A hozzájuk kapcsolódó, úgynevezett Ia típusú szupernóva-robbanásokat
ugyanis távolságmérésre használják. Az ilyen szupernóva-robbanásokban egy fehér törpe
játssza a fõszerepet, amelyre társáról anyag áramlik át. A fokozatosan hízó égitest a kritikus
tömeget elérve Ia típusú szupernóvaként robban fel. Mivel ez a robbanás elvileg mindig hasonló
tömegnél történik, mindig ugyanolyan fényes lesz, ezért távolságmérésre jól használható.
Ugyanakkor az is elképzelhetõ, hogy Ia típusú robbanások, például két fehér törpe
összeolvadásakor is megtörténnek.
A jelenség pontosabb megértéséhez a fehér törpék tanulmányozása vihet minket közelebb.
Martin Barstow (University of Leicester) és kollégái a Hubble-ûrteleszkóp (HST) segítségével
tudták elkülöníteni a Sirius B sugárzását fényes társáétól. Az ûrteleszkóp színképelemzõjével
így minden korábbinál pontosabb és részletesebb spektrumot rögzítettek róla, és több jellemzõjét
is sikerült viszonylag pontosan meghatározni.
Az égitest átmérõje 12 ezer kilométer, azaz, alig valamivel kisebb a Földünknél. Tömege
majdnem megegyezik a csillagunkéval, annak 98%-a, felszíni hõmérséklete pedig 25 200 K
(a Napé 5800 K). Gravitációs tere a földinél 350 ezerszer erõsebb, azaz, egy átlagos ember a
felszínén 24 millió kg-ot nyomna.
A fényes Szíriusz (középen) és halvány kísérõje (balra lent) a
Hubble-ûrteleszkóp felvételén. Alul a lépték 5 ívmásodperc
szögtávolságot jelez, jobbra az égtájak láthatók (fotó: NASA,
ESA, H. Bond (STScI), M. Barstow (University of Leicester))
Egy ilyen erõs gravitációs terû objektum tömege, az úgynevezett gravitációs vöröseltolódás
segítségével is megállapítható. Utóbbi keretében a gravitációs térbõl eltávozó fény hullámhossza
megnövekszik, azaz vöröseltolódást szenved. Ennek pontos mérése korábban a Föld felszínérõl
nem volt lehetséges, ugyanis légkörünk annyira erõsen szórja a Szíriusz fényét, hogy attól alig
lehet elkülöníteni halvány társának pislákolását. Az új megfigyelés révén nem csak a Sirius B
tömegét állapították meg, de a Szíriusz felszíni hõmérsékletét is sikerült a korábbiaknál
pontosabban meghatározni, ami 10 500 K-nek bizonyult.
[origo]
2005.12.