Hány testvére lehet a Napnak?

Egy új, japán kutatásban, amelyet hamarosan az Astronomy and Astrophysics szakfolyóiratban tesznek közzé, azt vizsgálták meg, vajon hány csillag keletkezhetett ugyanakkor, ugyanabból a gázfelhőből, amelyben Napunk is létrejött. Az első ilyen csillagot egy 2014-ben közzé tett kutatási eredményben nevezték meg: a tőlünk 110 fényévre, a Herkules csillagképben található HD 162826. A molekulafelhő, amelyben a Nap, illetve a testvérei is születtek, nagy volt, így egy csillagcsoport jöhetett létre, amelyet a kb. egyszerre kialakult csillagok alkottak.

E molekulafelhők legnagyobb részben molekuláris hidrogénből épülnek fel, de számos más elemet is tartalmaznak, csak épp kis mennyiségben. Ez az összetétel a belőlük kialakuló csillagok összetételében is visszaköszön. A csillagok születését is megfigyelhetjük a hozzánk közeli molekulafelhőkben – ilyen például a Bika csillagképben található, 450 fényévre lévő Taurus molekulafelhő. E felhőkben a gázok csomókba sűrűsödnek, majd e csomók a növekedésük során még több gázt vonzanak magukba. Egy idő után akkora gravitációja lesz e gázcsomónak, hogy összeroskad, s létrejön egy csillag, s az egyazon felhőből kialakulók mérete eltér, lesznek köztük hatalmasak, amelyek csillagászati értelemben igen hamar, néhány millió éven belül szupernóvaként felrobbannak. Ez a pont a folyamat kulcsa, ugyanis a robbanás során szétszóródó anyag nyomot hagy a környezetében.

Naprendszerünkben egy ilyen ősi, közeli szupernóva nyomait azokban a korai égitestekben fennmaradt ősi, kalcium-alumínium összetételű porszemcsékben lehet megtalálni, amelyek alumíniumizotóp-összetétele eltér a Naprendszer saját anyagáétól, többek közt e szemcsék miatt is fontos a meteoritok és a kisbolygók anyagának vizsgálata. E szemcsékből úgy tudjuk, hogy a Naprendszer kialakulásának kezdetétől néhány százezer év telt csak el a közeli szupernóva-robbanásig, amelyből az „idegen” alumínium érkezett. Magyarul, a szokatlan izotó-pösszetételű szemcsék azt bizonyítják, a Nap már kialakult, de a körülötte lévő por- és gázkorong még megvolt amikor egy szupernóva felrobbant a közelünkben.

Az, hogy egy kialakuló csillagokból álló halmazban vajon hány ilyen szupernóva jön létre, illetve létrejön-e egyáltalán, a halmaz nagyságától, a benne lévő csillagok számától függ, és különféle adatok alapján modellszámításokat lehet végezni, hogy mekkora is lehetett a kiindulási csillaghalmaz. Nagyjából úgy képzeljük el, mintha mondjuk egy 5 éves Ubul nevű kisfiú ritka nevének óvodai előfordulásából következtetnénk vissza, hány gyerek jár az adott oviba ahhoz, hogy biztosan lehessen köztük egy Ubul, aki épp az ötödik életévében van. A szupernóva időzítése (Ubulka 5 éves volta) fontos tényező a számításokban (az Ubul név egy filmsorozat hatására divatba jön, és a 3 éves korosztályban már 12 Ubulka lesz), amelyre a korábbi, hasonló célú kutatások nem figyeltek. A számítások azt mutatták, hogy sokkal több csillag volt abban a halmazban, amelyben a Nap is született, vagyis sokkal több „testvére” lehetett Napunknak, mint a korábbi, 500-at adó becslések mutatták.

Mennyi is a sokkal több? A japán szakemberek szerint legalább 2000, de akár 20 ezer is lehetett attól függően, hogy 12 vagy 5 millió évet adtak-e meg határidőként a szupernóva-robbanáshoz. A kialakult csillagok, miután az azokat gravitációjával egybetartó molekulafelhő anyaga felszívódott, szétszéledtek, így ma már egymástól távol, szétszórtan helyezkednek el.

A kutatók annak most neki se álltak kiszámolni, mely csillagok lehettek a Nap egykori halmazának tagjai, de erre is van lehetőség. A Gaia csillagfelmérés adatai alapján az egyes csillagok mozgását vissza lehet számolni, vagyis ki lehet számítani azt, hogy x idővel ezelőtt hol járt az a csillag. Ha ebből összeáll egy kép, az egyes „testvér” csillagok összetételének hasonló volta megerősítheti: ezek a csillagok Napunkkal egyszerre, egyazon molekulafelhőből jöttek létre.