• Nem Talált Eredményt

A héj-héliumfellobbanás

Az aszimptotikus óriáságon a héliumot égető héj energiaprodukciójának egyenetlen­

sége — a sokkal több energiát szolgáltató stabil héj-hidrogénégés, valamint a csillag légkörének még viszonylag nagy tömege miatt - nem okoz igazán jelentős változásokat

a csillag felszíni paramétereiben. Ez azonban a légkör elvesztésével és a hidrogénégető héj kimerülésével megváltozik.

S.2. ábra. Egy 0.6 naptömegű csillag fejlődése a H R D -n az aszimptotikus óriáság után. A z A G B -t elhagyva a csillag felszíni hőmérséklete változatlan luminozitás

mellett növekszik, miközben energiáját héj-hidrogénégés szolgáltatja. A t időponttól sugárzása az A G B tetején levált anyagot gerjeszteni tudja, s ettől

kezdve azt már mint planetáris ködöt figyelhetjük meg. A hidrogénhéj kimerülésével a csillag luminozitása csökken. Eközben a héj-héliumégés esetleges

fellobbanása rendkívül gyors és nagymértékű változásokat idézhet elő' a csillag felszíni paramétereiben is. Néhány száz év alatt a már majdnem fehér törpe csillag ismét az aszimptotikus óriáság közelébe kerülhet, ahonnét eredeti fejlődési

útjához hasonlóan fejlődik tovább. A fejlődési utak menti számok az eltelt időt mutatják években, ezek a számértékek azonban a folyamatosan bekövetkező

tömegvesztéstől függően jelentősen módosulhatnak.

Egy planetáris köd központi csillagában bekövetkező héj-héliumfellobbanás a csillag felszíni hőmérsékletének és méretének időszakos, de rendkívül jelentős megváltozását

okozhatja. A modellszámítások szerint a csillag ekkor rendkívül rövid idő alatt (a szén­

mag tömegétől függően 1 0-1 0 0 0 év alatt) visszakerülhet az aszimptotikus óriáság kö­

zelébe (úgynevezett újraszületett AGB-csillag), majd közel az eredeti, a planetáris köd kibocsátását követő fejlődési út mentén jut vissza a fellobbanást megelőző állapotába ( 3.2. ábra).

Mindezen elméleti számítások helyességére fényes bizonyítékul szolgált az FG Sagit- tae. Sajnos, a csillag kifényesedését mutató, korai fotografikus megfigyelések nem alkal­

masak a kezdeti egyidejű luminozitás- és hőmérsékletváltozás vizsgálatára. A z 1960-as évektől folyamatosan végzett fotometriai és spektroszkópiai megfigyelések ( 1. táblázat) azonban már nemcsak a héj-héliumfellobbanás bekövetkeztét igazolják, hanem lehető­

séget nyújtanak a jelenség még ismeretlen, elméletileg kidolgozatlan részleteinek tanul­

mányozására is.

3.3. ábra. A z F G Sagittae fénygörbéje 1968 és 1992 szeptembere között

1960 után a V tartományban mért fényesség átlagértéke a csillag közel azonos lumi- nozitása mellett változott. Közben ugyanis a légkör kitágult és lehűlt, és emiatt megvál­

tozott a bolometrikus korrekció (a csillag spektrális energiaeloszlása). 1969-1971 között a csillag színképében a lassú neutronbefogással ( s-folyamat) keletkező elemek (Sr, Y , Zr, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Sm) vonalai jelentek meg, a felszíni rétegekben való szokatlanul nagy feldúsulásukat mutatva. Relatív gyakoriságuk a korábbinak mintegy 25-szörösére nőtt, míg a szén és a vascsúcs elemeinek vonalai csupán a felszín hőmérséklet-csökkenésének megfelelően változtak. Keletkezésük még nem tisztázott. Történhetett a planetáris köd ledobását megelőző hosszabb periódus alatt, illetve közvetlenül felszínre keveredésüket

megelőzően a héj-héliumfellobbanás során is. Felszíni megjelenésüket a csillag kitágulá­

sa, hűlése során kialakuló konvektiv tartományokban lezajló keveredés okozta.

1. táblázat. A z F G Sagittae paramétereinek változása 1955 és 1992 között évek végétől a csillag spektrumában tömegesen megjelenő fémvonalak torzító hatása miatt, a spektráltípus és az effektív hőmérséklet meghatározása nagyon bizonytalan, erősen függ attól, hogy milyen módszerrel, milyen hullámhossztartományban végzett megfigyeléseken alapul. A sugármeghatározás fotometriai úton történt, a távolságra S500 pc-et elfogadva.

Amennyiben a távolság 4000 pc, a sugár értékek 1.6-szorosukra nőnek.

Az 1950-es évek végétől az FG Sagit-

zikai paramétereinek változását követve a kezdeti 1 0 -2 0 napos értékről 1989-90-ig 160 napra nőtt. A fényváltozás periódusá­

nak változásában egy 4 -6 éves moduláció is megfigyelhető (3.1). ábra). Ennek ismeret­

len az oka, de hasonló jelenséget más szu­

peróriás csillagok pulzációja is mutat.

1989- 90-ben, a modulációs ciklus maxi­

muma idején a pulzáció periódusa rendkí­

vül megnövekedett, míg a csillag egyéb pa­

raméterei nem mutattak jelentős változást.

1991-ben a korábbi évek nagy amplitúdó­

jú, szokatlanul hosszú periódusú pulzáci- óját kis amplitúdójú 6 0 -7 0 napos fényes­ a csillagászokat, amikor augusztusban az FG Sagittae rohamosan halványodni kez­

dett, és október elejére V fényessége már több, mint 4m-t csökkent (3.6. ábra).

Az tűnt a legkézenfekvőbb magyarázat­

nak, hogy a csillag hirtelen visszatért a fe­

hér törpe állapotba, s ezt színének erőteljes kckülése is igazolni látszott (az U B szín- index l "'5 -t csökkent). Problémát jelentett v'szont, hogy semmilyen elméleti modell Zei'int sem tudja a csillagban ez a folyamat

% e n rövid idő (5 0 -6 0 nap!) alatt végbe- nienní. A számítások alapján a csillagnak c'zt a fejlődést több ezer év alatt kellett

^olna végigjárnia, közel hasonló állapoto-

” n áthaladva, mint amilyeneket az elmúlt

100 év alatt mutatott. A roppant méretű­

Megmagyarázhatatlannak tűnt az a mé­

rési eredmény is, hogy az IU E (Internatio­

nal Ultraviolet Explorer) mesterséges hold­

dal 1992 szeptemberétől végzett mérések szerint a csillag az ultraibolya tartomá­

nyokban szintén halványodik, ami a teljes

münk előtt. Csillagok hirtelen elhalványo- dását leggyakrabban fedési jelenség okozza, de az FG Sagittae eddigi ismereteink alap­

ján nem (fizikai) kettőscsillag. Egy szuper­

óriás csillag ilyen jelentős fényességcsökke­

néssel járó elfedéséhez egy szintén nagymé­

retű objektumra lenne szükség, aminek léte eddig sem kerülhette volna el a csillagászok figyelmét. Az 1992 szeptemberében készí­

tett infravörös fotometriai mérések a két évvel korábban végzett hasonló mérésekkel ellentétben 1 00 0 -1 50 0 K hőmérsékleti su­

gárzással magyarázható infravörös sugár­

zástöbbletet találtak, ami arra utal, hogy a csillag körül jelentős mennyiségű por jelent meg. Az FG Sagittae-ről 1992 nyarán ké­

szített színképeken a korábbiakhoz képest az egyetlen, de rendkívül fontos változás a szemcsékké kondenzálódik, és ez jelentős fényelnyelést okoz.)

C

2

molekulák vonalainak a megjelenése. Ezek alapján merült föl a lehetősége annak, hogy valószínűleg egy R Coronae Borealis típusú fedésnek lehetünk a tanúi.

KAPCSOLÓDÓ DOKUMENTUMOK