Miből született a kozmikus pusztulás?
A Cas A elődcsillaga nagyjából 15–20, sőt egyes becslések szerint akár 30 naptömegű is lehetett. Valószínűleg vörös szuperóriás volt, bár vannak tudósok, akik úgy vélik, Wolf-Rayet-típusú csillag robbant fel. Bárhogy is történt, a végén mag-összeomlásos szupernóvaként pusztult el: amikor vasból álló magja megközelítette az 1,4 naptömeget, a gravitáció győzött, a mag összeomlott, majd anyagát robbanásban szórta szét. A robbanás fénye nagyjából az 1660-as években érte el a Földet, de akkoriban nem maradt fenn hiteles észlelés.
Az utolsó órák titkai
A szupernóvák vizsgálatának egyik kulcsproblémája, hogy jellemzően maga a robbanás kelti fel az intenzív tudományos figyelmet. Ez megnehezíti a legutolsó órák, percek értelmezését, amelyek közvetlenül a csillag összeomlása előtt zajlanak. Ilyenkor a csillag belsejében egyre nehezebb elemek szintetizálódnak: kívül hidrogén, beljebb hélium, majd szén, oxigén, egészen a vasig. Ám a vas fúziójához már több energia szükséges, mint amennyi felszabadul, ezért itt megáll a folyamat, és a mag összeroskad.
Egy forró ütközés: a rétegek lázadása
A Chandra röntgencsillagászati műhold friss mérései és bonyolult számítógépes modellek most bepillantást engedtek ebbe az összeomlás előtti állapotba. Fontos kiemelni, hogy a kutatók szerint közvetlenül az összeomlás előtt a csillag egyik szilíciumban gazdag belső rétege kitört, és behatolt a szomszédos, neonban gazdag rétegbe. Ez óriási turbulenciát okozott: kifelé áramlott a szilíciumdús anyag, miközben befelé nyomult a neonban bővelkedő réteg. Ennek eredményeként a rétegek nem homogénen keveredtek, hanem mozaikszerűen – szilícium mellett neon, és fordítva.
A kutatás ezt a folyamatot rétegegyesülésnek, vagyis shell merger-nek nevezi, amely a csillag utolsó, leghevesebb aktivitását jelenti: az oxigént égető réteg bekebelezi a szén- és neonégető réteget. Mindez közvetlenül a szupernóva-robbanás előtti pillanatokban megy végbe.
Az aszimmetria nyomai és hatásai
Ez az inhomogén keveredés azt mutatja, hogy a csillag szívében a robbanást megelőzően már nem szimmetrikus szerkezet alakul ki. Pedig évtizedekig az volt az uralkodó nézet, hogy a szupernóva-robbanás szimmetrikusan történik. Az új eredmények szerint viszont a keveredési folyamat nem homogenizálta teljesen az anyagot, így a szupernóva-maradvány aszimmetrikusan, különböző összetételű régiókra tagolódik.
Ez magyarázhatja azt is, hogyan kapnak a keletkező neutroncsillagok lökést, és miért válnak sokszor pulzárokká, amelyek elképesztő sebességgel száguldanak a világegyetemben.
Mi robbantotta fel ténylegesen a csillagot?
A kutatók szerint maga ez a belső vihar, a rétegek hirtelen ütközése és a turbulencia akár szerepet is játszhatott abban, hogy a csillag végül ténylegesen felrobbant. Egy ilyen végső, belső aktivitás dönthette el a csillag sorsát: valóban szupernóvaként végzi-e, vagy csak csendben huny ki.
Kitekintés: szemtől szemben az univerzum rejtélyével
Összefoglalva, az új kutatások révén a tudósok minden eddiginél közelebb kerültek ahhoz, hogy megértsék, mi történik egy szupernóva közvetlen összeomlása előtt a csillag belsejében. Ezek a végső órák és kozmikus kavargások nem csak a csillag, hanem az egész robbanás sorsát is meghatározzák – és közben a szimmetrikus világképünket is újra kell gondolnunk.
