Pár hónapja találtam meg végre a pontos adatot egy kérdésre, ami nem hagyott nyugodni jó régóta. Kollapszár szupernóva robbanáskor mennyi ideig tart, amíg a vasmag összeesik? Egy felfénylő szupernóva a lakhelyét adó galaxis legnagyobb eseményének számít, több millió fényév távolságból szabad szemmel is látható, ha pedig a mi galaxisunkban a Tejútrendszerben történik, a Hold fényerejével összemérhető a látvány. Három ilyen eseményről tudunk az írott történelmünk során. Fraser Cain írásából pedig megkapjuk a válaszokat ezekre a kínzó kérdésekre.

Aláfestő zene, amíg tovább olvas Ön:

A csillagok életútja sem egyszerűbb, mint a miénk. Hosszú terhesség után születnek meg egy lassan forgó gázködből, általában egy lökés hatására. Ezt csinálhatja egy közeli felrobbanó szupernóva például. Azonban ezek a folyamatok koránt sem úgy zajlanak le, mint a mi jól ismert világunkban. A Földön előállított legerősebb vákumok mérhetők össze egy ilyen köd sűrűségével (néha ritkábbak), márpedig a lökéshullámhoz közeg kell. Ha ott lennénk, esélyes, hogy nem is észlelnénk a hatást (a sugárzáson kívül). Évmilliók munkája viszont már elég ahhoz, hogy egy tömörebb pontban szépen elkezdjen nőni a nyomás egy ilyen helyen, azt pedig tudjuk, hogy ez a hőmérséklet növekedésével jár. Ezek után már csak a gravitáció kell tegye a dolgát. Ezek eredménye a magfúzió lesz a csillag szívében, aminek során felépülnek a kémiai elemek egészen a vasig - nagyon hosszú idő alatt. 

Mellőzve ennek a részletes leírását (jó téma lesz néhány következő íráshoz) és a csillagfejlődési fázisokat, a vas esetében eljutunk egy olyan ponthoz, ahol már nem enerdiatermelő a magfúzió, hanem energiaelnyelő. A hirtelen leálló nukleáris folyamatok miatt miatt megszűnik a sugárnyomás, ami miatt a gravitáció roppantó ereje lép színre.

Képzeljük el azt, hogy egy hatalmas vasgömb, ami alig nagyobb, mint a Föld, több tízmillió fokon lassan kering, a hagyma szerkezetéhez hasonló csillag közepén. Kifelé haladva egyre könnyebb elemekből álló burok ül rajta, majd hirtelen nem bír ellenállni a hatalmas súlynak, és mintegy negyed másodperc alatt összeomlik. 

De mekkorára? És hová? 

Jellemzően húsz kilométer átmérőjű kompakt objektum jön létre, egy neutroncsillag. Ismerve a vasmag méretét, gyors számolás után megkapjuk a mintegy 70000 km/s zuhanási sebességet (igen, egy másodperc alatt hetvenezer kilométer), ami már a fénysebesség 23 %-a. Ez a neutroncsillag nem más, mint az elektronok és protonok haláltánca után létrejövő csillagmaradvány. 

Milyen sűrű ez?

Mintegy százmillió tonna köbcentinként. És ez hogy lehetséges? Úgy, hogy az általunk ismert anyag tulajdonképpen nagyrészt légüres tér. Ha szemléltetni akarjuk az atomi méreteket, és az elektronok által bejárt teret - pontosabban előfordulásának valószínűsíthető helyét (tehát az atom méretét) és ezt egy stadionnak vesszük, akkor az atommag az annak közepén szálló porszem. Ha megszüntetjük az elektronfelhőt, nincs, ami az anyag tömegét legnagyobb részben hordoró parányi részeket - az atommagokat - egymástól távol tartsa. Az elektron töltése negatív, a protoné pozitív, így amikor előbbi a rettenetes nyomás hatására belepréselődik az atommagba, kioltja a másik töltést, és a tömegpontok szépen szorosan egymás mellé tudnak rendeződni. Ez persze számos másik esemény szimultán megléte során működik, de erről legközelebb.

Szupernóva robbanás során létrejött a neutroncsillag, amit bizonyos esetekben pulzároknak, más esetekben magnetároknak hívunk. De ez szintén legyen egy másik cikk tárgya. Kellemes délutánt!