SZUPERNÓVÁK

Minden megfejtés újabb rejtvényeket ad föl. Ha egyszer a csillagászok abban egyeztek meg, hogy az az Androméda-beli ködös folt egy rendkívül távoli galaxis, újból szemügyre kell vennünk az S Andromedae-t, amely azt a kisebbfajta kavarodást okozta még 1885-ben.

Annak idején, ugye, úgy szólt az okfejtés, hogy ha az S Andromedae luminozitása ugyanakkora lenne, mint a Nova Perseié, akkor körülbelül 500 parszekre kellene lennie ahhoz, hogy fényessége a csúcsponton se haladja meg a 7 magnitúdót. De mi a helyzet, ha olyan messze van, mint amekkorának az Androméda-galaxis távolságát ma hisszük?

Ha az Androméda-galaxis 230 000 parszekre lenne, ahogyan Hubble eleinte becsülte, akkor az S Andromedae-nak körülbelül 200 000-szer akkora luminozitásúnak kellett volna lennie, mint a Nova Perseinek ahhoz, hogy ilyen távolságból 7-es magnitúdójú fényességet érjen el. Mivel az Androméda-galaxis valójában 700 000 parszekre van tőlünk, az S Andromedae-nak körülbelül kétmilliószorosan kellett fölülmúlnia a Nova Persei csúcsértékét, vagyis körülbelül húszmilliárdszor akkora luminozitással kellett rendelkeznie, mint amekkora a Napé.

Ma már tudjuk, hogy az Androméda-galaxis tömege mintegy kétszerese a mienkének, vagyis körülbelül akkora, mint 200 milliárd Napunkhoz hasonló csillagé. Összesített luminozitása nagyjából 100 milliárd Nap-szerű csillagénak felel meg (föltéve, hogy a csillagok többsége jóval halványabb a Napnál). Ha az S Andromedae csúcsponti luminozitása húszmilliárdszor akkora volt, mint a Napé, akkor ez azt jelenti: abszolút fényereje egyötödét tette ki annak az egész óriási galaxisénak, amelyben volt.

Ha ez így van, akkor az S Andromedae-t nem tekinthetjük egyszerűen egy nóvának a sok közül. Körülbelül egymilliószor, sőt lehet, hogy kétmilliószor volt intenzívebb, mint a nóvák általában.

A legtöbb csillagásznak azonban nehezére esett megrágni ezt az információt. A „nagy-univerzum” eszméjének makacs ellenzői azzal érveltek: ugye, hogy az Androméda-köd nem lehet egy távoli galaxis, hiszen akkor az S Andromedae-nak lehetetlenül fényesnek kellett volna lennie.

Mások arra a kevésbé harcias álláspontra helyezkedtek, hogy azok a Curtis és Hubble által észlelt rendkívül halvány nóvák ugyan valóban az Androméda-galaxisban voltak, az S Andromedae viszont nem. Szerintük az Androméda-köd távolságának ezredrészénél is jóval közelebb, mindössze 500 parszeknyire lehetett - ahogy korábban már kiszámolták -, ezért látszott sokkal fényesebbnek az Androméda többi nóvájánál. Csak véletlenségből esett éppen az Androméda-galaxis irányába. Ha csupán egyetlen nóva ilyetén fölfényléséről van szó, azt nyugodt lélekkel a véletlen számlájára írhatjuk.

Hubble egyáltalán nem értett ezzel egyet. Továbbra is szilárdan hitt abban, hogy az S Andromedae egy, az Androméda-galaxisba tartozó, abnormálisan fényes nóva volt.

Ki tud itt dönteni?

Fritz Zwicky (1898-1974) svájci csillagász a következőképpen okoskodott. Tegyük föl, hogy az S Andromedae valóban abnormálisan nagy luminozitással rendelkezett! Az efféle tünemény valószínűleg nagyon ritka, és az emberiség közös tapasztalata szerint egy olyan jelenség, amely valamilyen eléggé szokásos dolognak a szélsőséges változata, durván a szélsőségességével arányosan ritka. Ezért időpocsékolás lenne az Androméda-galaxist lesni egy újabb S Andromedae-szerű nóva fölfedezése reményében. Viszont már annyi galaxist ismerünk, hogy valamelyikükben egy-egy abnormális luminozitású nóva egyáltalán nem mehet ritkaságszámba. Sőt, mivel egy ilyen abnormálisan erős nóva majdnem olyan fényes, mint az az egész galaxis, amelybe tartozik, az észlelés sem jelenthet problémát. Egy S Andromedae típusú nóvának bármilyen távoli galaxisban is láthatónak kell lennie, ha a galaxis maga látható.

Ténylegesen az S Andromedae óta huszonegy nóvát észleltek a galaxisoknak tartott objektumokban, illetve körülöttük. Ahhoz mindegyikük túl halvány volt, hogy puszta szemmel láthatók legyenek (s ennek így is kellett lennie, ha egyszer távoli galaxisokban voltak), így nem is igen foglalkoztak velük. Zwicky viszont épp azt találta meg bennük, amit keresett.

1934-ben, mindössze ötven évvel azelőtt, hogy ezeket a sorokat írom, Zwicky szisztematikusan keresni kezdte azokat, amiket ma a szupernóva névvel illetünk; a kifejezés is tőle ered. A Szűz (latin nevén: Virgo) csillagképben található nagy kiterjedésű galaxishalmazra összpontosított, és 1938-ig nem kevesebb, mint tizenkét szupernóvát talált ennek a halmaznak hol egyik, hol másik galaxisában. A tetőponton mindegyik majdnem olyan fényes volt, mint a teljes galaxis, és mindegyiknek több milliárdszor akkora luminozitással kellett világítania, mint a mi Napunknak.

Lehet az, hogy mind a tizenkét objektum megtévesztő? Lehet, hogy mindegyikük viszonylag közeli nóva, amelyik történetesen a Virgo-halmaz egyik vagy másik galaxisának irányába esik? Egy ennyire vad egybeesés logikai és matematikai képtelenség lenne. A csillagászok kezdtek belenyugodni, hogy ezek a nóvák tényleg azokban a galaxisokban vannak, amelyek irányában látszanak, és hogy ezek szupernóvák.

A következő években Zwicky és mások további szupernóvákat fedeztek föl. A mai napig mintegy 400 szupernóvát észleltek a különböző galaxisokban.

Ez a szám arra enged következtetni, hogy bármely adott galaxisban átlagosan ötvenévenként robban föl egy szupernóva. Más szóval minden 1250 közönséges nóvára jut egy szupernóva.

A legfrissebb becslések szerint 300 millió parszeken belül körülbelül százmillió galaxis van. Ezek azok, amelyeket jelenlegi távcsöveinkkel észlelni lehet, ezért ezek azok, amelyekben észre tudjuk venni, ha egy szupernóva megjelenik. Ha átlagosan minden galaxisban minden ötven évben jelenik meg egy szupernóva, akkor a látható galaxisok valamelyikében tizenöt másodpercenként esik meg egy szupernóva-robbanás!

Sajnos, nem láthatjuk mindegyiket. Egy részüket saját galaxisuk óriási porfelhői takarják el, vagy elfödi a szupernóva és miköztünk halmozódó többi, kevésbé fényes csillag. És persze nincs is annyi csillagász, hogy a százmillió látható galaxis mindegyikét állandóan szemmel lehetne tartani.

Mindazonáltal az elmúlt ötven év folyamán 400 szupernóvát észleltek más galaxisokban. Ez átlagosan hat és fél hetenként jelent egyet.

Egyszerűen hihetetlen, hogy a szupernóvák milyen elképesztően robbanékonyak. Ha Napunk képes volna arra, hogy szupernóvává váljék, akkor a Naprendszer valamennyi bolygóját elpárologtatná, még mielőtt fényessége elérné a csúcsértékét.

Ha a mindössze 1,3 parszekre levő Alfa Centauri válna szupernóvává, akkor a maximum idején nappali és éjszakai égboltunkon 15 500-szor fényesebben ragyogna a teleholdnál, vagy másképpen mondva, a Nap fényerejének egyharmincad részével sütne.

Így hát teljesen érthető, hogy a csillagászok kevés dolgot szeretnének annyira minden részletében kikutatni, mint egy szupernóvát, és valóban nagy csalódás, ha a megfigyelők arra vannak kárhoztatva, hogy 700 000 parszekre vagy még messzebb levő galaxisokban keressék őket.

Azt persze józan ésszel senki sem kívánhatja, hogy a közvetlen közelünkben törjön ki egy szupernóva-robbanás; annyit azonban nyugodtan remélhetünk, hogy saját Tejútrendszerünkben készül föllángolni egy - nem 700 000 parszeknyi vagy annál is nagyobb távolságban, hanem mondjuk 700 parszeknyire.

Ha pedig egy-egy galaxisban mintegy ötvenévenként robban egy szupernóva, akkor bizonyosan kellett lenniük ilyeneknek a mi Tejútrendszerünkben is a múltban.

És voltak is! Mai ismereteink birtokában visszatekintve nyilvánvaló, hogy az utóbbi ezer év folyamán legalább négy kétségbevonhatatlan szupernóva volt a Tejútrendszerben.

Az első az 1006-os nóva volt a Farkas (latin nevén: Lupus) csillagképben, amelyik körülbelül tizedannyira volt fényes, mint a telehold; ez lehetett a legfényesebb nóva, amely az ember születése óta az égen fölragyogott. Azután jött az 1054-es nóva a Bika csillagképben; majd a Tycho Brahe által tanulmányozott 1572-es nóva; végül pedig az, amelyet Kepler figyelt meg 1604-ben.

Csak négy? Ha ötvenévenkénti átlaggal számolunk, húsznak kellett volna lennie.

A nehézséget nyilván az jelenti, hogy nem az egész Galaktikát, hanem csak a hozzánk legközelebb eső töredékét látjuk. A számunkra belátható részben mindössze 250 évenként eggyel számolhatunk. Például adataink vannak arról - és erre később még visszatérünk -, hogy 1670-ben lehetett volna egy szupernóvát látni az égen, bár senki sem számolt be róla. Bizonyára porfelhők takarták el.

S van még valami, ami roppant sajnálatos. Ha csak négy Tejútrendszerbeli szupernóva volt látható egünkön az elmúlt ezer év folyamán, miért 1604-ben volt a negyedik, egyben az utolsó? A távcsövet öt évvel később találták föl!

1604 óta a legközelebbi szupernóva, az S Andromedae, 700 000 parszekre volt. Távcsövön nézték, lefényképezték, a színképét viszont nem vizsgálták meg. És már egy évszázada nem akad egyetlen közelebbi sem.

Milyen kár!