A legnagyobb tömegű csillagok, azok, amelyek a Napunknál legalább nyolcszor több anyagból keletkeztek, életük végén szupernóvaként robbannak fel. Amikor ezek a csillagok kifogynak az addigi energiájukat biztosító atommagfúzióhoz szükséges üzemanyagukból, a magjuk pillanatok alatt omlik össze fekete lyukká vagy neutroncsillaggá, miközben a külső rétegeik rendkívüli mértékben felforrósodnak és ledobódnak. Ez a forró, táguló gázburok heteken keresztül túlragyoghatja akár a szupernóvának otthont adó galaxis összes többi csillagának együttes fényét is. Lenyűgöző fényességük miatt a szupernóvákat a világegyetem távoli vidékein is meg tudjuk figyelni.

Az ilyen csillagrobbanások ugyanakkor meglehetősen ritka események. A becslések szerint saját galaxisunkban, a Tejútrendszerben átlagosan mintegy 50 évente egyetlen szupernóva villan fel. Ezért aztán nagyon szeretnék a csillagászok, ha előre tudnák jelezni, hogy mely csillagokból válhat szupernóva a közeljövőben. Így részletesen tanulmányozhatnák a szülőcsillagot, mielőtt még megsemmisülne a látványosan kibontakozó kataklizmában. Ez nagy segítséget jelentene a szupernóvák létrejöttének megértésében, valamint további, még pontosabb előrejelzésükben is. Ezt a lehetőséget vizsgálták meg a Tokiói Egyetem munkatársai egy közelmúltbeli tanulmányukban.

A Tycho-féle szupernóva-maradvány röntgen-hullámhosszakon, a NASA Chandra Röntgenobszervatóriumának felvételén. Forrás: NASA/CXC/RIKEN & GSFC/T. Sato et al; DSS.

A kutatók modellszámításai szerint, valamint szupernóvák megfigyelései alapján a szupernóvák vörös szuperóriás szülőcsillagai a robbanást megelőző néhány száz napban árulkodó jeleket produkálhatnak optikai kitörések formájában. A megfigyelések szerint sok szupernóva közvetlen környezetében található sűrű csillagközi anyag, amit a csillagmag összeomlását megelőző hónapokban vethetett le magáról a vörös szuperóriás csillag. Egy ilyen mértékű kitörés a környező néhány tucat galaxisban, nagyjából 10 millió parszek távolságig megfigyelhető lehet optikai távcsövekkel infravörös hullámhosszakon.

Mivel a modellszámítások szerint ezek a kitörések több száz napig tarthatnak, így elég lehet néhány hetente monitorozni az érintett, nagyjából 40 környező galaxist, amelyekben évente átlagosan nagyjából egy ilyen eseményt remélhetünk. Erre a néhány éven belül üzembe álló Vera Rubin Obszervatórium kitűnő és megfelelően érzékeny eszköz lehet. Ha sikerülne elcsípni egy robbanás előtt álló szupernóvát, az azért is nagyszerű dolog lenne, mert úgy felkészülhetnének a csillagászok az esemény megfigyelésére a kezdeteitől fogva a lehető legszélesebb műszerarzenállal. Ebbe beleértendők a neutrínó- és gravitációshullám-detektorok is, ami az elektromágneses sugárzáson kívüli jelenségekre támaszkodó többközvetítős csillagászat alapja.

Egyetlen, a szupernóvák előrejelzéséről szóló beszámoló sem lehetne teljes a Betelgeuze említése nélkül. Az Orion csillagkép második legfényesebb csillagáról, a 19 naptömegű vörös szuperóriás Betelgeuzéről valószínűleg minden csillagászat iránt érdeklődő tudja, hogy kozmikus időtávlatban hamarosan szupernóvaként fog felrobbanni. Ez azonban semmi esetre sem jelenti azt, hogy ez lenne a legesélyesebb jelölt a következő galaktikus szupernóvára. Egy 2021-es tanulmány szerint nagyjából 100 ezer év múlva várható csak a robbanás. A japán kutatócsoport vezetője, Dr. Daicsi Cuna még hozzáteszi: „A Betelgeuze pontosan olyan típusú vörös szuperóriás csillag, amilyenekről a tanulmányunk szól. Így ha hamarosan felrobbanni készülne, akkor valószínűleg mutatná az általunk leírt előjeleket. Mivel a Betelgeuze nagyon közel van hozzánk, a neutrínódetektorok már akár több nappal a szupernóva előtt érzékelhetnék a kibocsátott részecskéket. Így már a robbanás előtt többközvetítős csillagászati megfigyeléseknek vethetnénk alá a csillagot.”

Úgy tűnik, hogy bár a Betelgeuze egy mindannyiunk szívének kedves csillag az égen, a végső pusztulásától sem lenne mindenki nagyon elkeseredve. Ám erre minden bizonnyal sokat kell még várnunk.

Forrás: Phys.org és az angol nyelvű tanulmány