Nemrég egy szupernóva tűnt fel fel a tőlünk 22 millió fényévre lévő NGC 6946 spirálgalaxisban. A szupernóva majdnem olyan fényerővel bír, mint maga a galaxis. Az Univerzum legnagyobb robbanásait a szupernóvák produkálják (ennél nagyobb energiát már csak a különböző gammakitörések szabadítanak fel), ám többfajta szupernóva létezik. A mostani az SN2017eaw nevet kapta és egy IIP típusú szupernóva, tehát körülbelül egy 10 naptömegűnél nagyobb csillag élete végén történő összeroskadása nyomán keletkezik. Akár hetekig is megfigyelhető, sőt, ha közel van, akkor akár évekig nyomon követhető a halványodása. Ez annyit jelent, hogy egy ilyen viszonylag közeli IIP, mint az SN 2017eaw közepes távcsővel már simán észlelhető.
VCSE - Szupernóva robbanás a Tűzijáték galaxisban - NGC 6946 + SN2017 - Schmall Rafael
VCSE – Szupernóva-robbanás a Tűzijáték-galaxisban – NGC 6946 + SN 2017eaw  – Schmall Rafael
A galaxistól balra látható kis csillaghalmaz az NGC 6939, mely már a mi Tejútrendszerünkben foglal helyet kb. 3600 fényévre tőlünk.
A fotó ~5 órán keresztül készült a Zselicben, amíg a rossz idő meg nem érkezett és lehetetlenné nem tette a további fénygyűjtést. A kép érdekessége még, hogy egy nem is olyan nagy rendszerrel készült, viszont vezetés mindenképpen volt. A felvétel 750 mm-es fókusszal rendelkező 150 mm-es tükörátmérőjű Newton távcsővel készült. Összesen 40 darab 8 perces ISO 800-as fotó lett begyűjtve azon a bizonyos éjszakán.
Be lett jelölve a szupernóva a galaxisban, mely egy hónappal ezelőtt még nem volt ott. Halvány, de mégis nagy jelentősége van.
VCSE - Szupernóva robbanás a Tűzijáték galaxisban - NGC 6946 + SN2017 - Schmall Rafael
VCSE – Szupernóva-robbanás a Tűzijáték-galaxisban – NGC 6946 + SN 2017eaw – Schmall Rafael
Távcső: SkyWatcher 150/750 Newton tubus, f/5 fényerő
Mechanika: SkyWatcher EQ-5 Pro mechanika
Kamera: Canon EOS1100D (átalakított)
Szűrő: Astronomik IDAS LPS-D1 (de minek…)
Vezetőegység: Lacerta Standalone MGen
Korrektor: SkyWatcher kómakorrektor f/4 távcsövekhez
ISO800 / 40 x 8 perc

Izgalmas kérdés, hogy a fizikai állandók mennyire állandók. (A Hubble-állandó csillagászati állandó, és tudjuk róla, hogy időben változik – de most a fizikai állandókról van szó.) A múlt században volt olyan kozmológiai elmélet, ami az Univerzum akkor ismert tulajdonságait azzal próbálkozott megmagyarázni, hogy a gravitációs állandó időben csökken. Noha ez az Univerzum tágulását okozhatná, de akkor a bolygópályák sem lennének stabilak, és a Naprendszerünk már rég összeomlott volna, pedig itt van még. A csillagokat is a gravitációjuk tartja egyben, a belsejükben felszabaduló magenergia (fúziós energia) tart egyensúlyt a gravitációval: ha a gravitációs állandó időben csökkenne, akkor a csillagokat a saját fúziós energiájukból származó fénynyomás repítené szét. Ez is ellentétben áll a megfigyelésekkel: a csillagokat ma is látjuk. A gravitációs állandó így időben nem változhat (vagy észrevehetetlenül kicsit, aminek nincsenek kozmológiai következményei) – de mi a helyzet a többi állandóval?

Az asztrofizikusok e kérdés megválaszolására az ún. finomszerkezeti állandót szeretik használni. A finomszerkezeti állandó cgs-egységrendszerben az elektron töltésének négyzete osztva a fénysebességgel és a Planck-állandó 2 pi-ed részével. SI-ben kifejezve még 4 pi-vel és a vákuum elektromos permittivitásával is el kell osztanunk. Vagyis SI-ben:

ahol alfával jelöltük a finomszerkezeti állandót, e az elektron töltése, h a Planck-állandó, c a fénysebesség négyzete és epszilon0 a vákuum dielektromos állandója (permittivitása).

Mindenesetre ezek mindegyike természeti állandó, és ha ezt a kombinációt megmérjük, akkor vagy egyik említett fizikai állandó sem változik az időben, vagy kettő vagy több szinkronban változik (pl. a Planck-állandó csökkenését a fénysebesség növekedése kompenzálná és további hasonló kombinációkat lehetne felírni). Mindenesetre elég valószínűtlen lenne ilyen szinkron változás.

A finomszerkezeti állandó azért jobb, mintha az egyes benne szereplő állandókat külön-külön mérnénk meg, mert ez a kombináció sok milliárd fényév tér-, és ennek megfelelő időtávolságból is mérhető, míg pl. a Planck-állandót nem tudjuk megmérni több milliárd évvel ezelőtt, csak most és a jövőben.

A finomszerkezeti állandót 1916-ban írta fel először A. Sommerfeld, amikor a hidrogén színképének finomszerkezetét tanulmányozta: a hidrogén főbb színképvonalai jobb felbontású színképelemző készülékben ugyanis több vékonyabb, egymáshoz közeli vonallá esnek szét. Sommerfeld ezeket azzal magyarázta – sikeresen -, hogy az elektron a proton körül a hidrogénben nemcsak körpályán, hanem ellipszispályán is keringhet, és a sok-sok hidrogénatomban különböző excentricitású ellipszispályák fordulnak elő, amelyek mindegyike csak egy vonalért felelős, együtt azonban kiadják a sok finom vonalat. A vonalak közötti hullámhossz-különbség éppen a finomszerkezeti állandóval arányos.

Érdekességképpen említjük, hogy igen sok helyen előfordul még: pl. Sommerfeld eredeti értelmezésében az elektronnak a hidrogénben a legkisebb sugarú körpályán meglévő sebessége szorozva a finomszerkezeti állandóval a fénysebességet adja. (A finomszerkezeti állandó dimenziótlan, és értéke 137,035999139(31), a zárójelben álló számok az utolsó két számjegy bizonytalanságát jelzik, a megelőző számjegyek biztosak.) A kvantumelektrodinamikában pedig az elektronok és a fotonok közötti erőhatásban fordul elő. A Bohr-sugár (a hidrogénbeli elektron legkisebb lehetséges pályasugara) szorozva a finomszerkezeti állandó két pi-szeresével megadja az elektron Compton-hullámhosszát. Az elektrogyenge elméletben is fontos tényezőként fordul elő az egyenletekben.

Éppen a színképvonalak előállásában játszott szerepe miatt távoli objektumok színképéből ki lehet számolni értékét.

Mivel az elektronok és a fotonok egymáson való ütközésében (pontosabban szóródásában) is szerepet kap, a Planck-műholddal megvizsgálták, hogy a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás, z=1100-as vöröseltolódásnál mennyi volt az elektron tömege és a finomszerkezeti állandó értéke: akkor, amikor az Univerzum kora még csak kb. 379 ezer év volt (maga a kozmikus háttér kialakulása kb. 115 ezer évig tartott, ennek a háttérsugárzásnak az utolsó fotonjai 487 ezer éves korban keletkeztek; 379 ezer év körül e sugárzás keltésének a maximuma volt).

A kozmikus háttérsugárzásnak a Planck ESA-műhold által gyűjtött tulajdonságainak elemzésével azt találták angliai csillagászok, hogy a finomszerkezeti állandó és az elektron tömege az azóta eltelt kb. 13,7 milliárd évben nem változott, hibahatáron belül megegyezik a mai értékkel. Még pontosabban: a finomszerkezeti állandó legfeljebb 0,22%-kal (0,33%-os hibahatárral), az elektron tömege legfeljebb 0,26%-kal (0,94%-os hibahatárral) térhetett el a mai értéktől. Még szebb eredményük, hogy még azt is meg tudják mondani ezekből a mérésekből, hogy ha volt is változás, az legfeljebb minden egyes egységnyi z-változásra legfeljebb 0,05% lehetett egy hatványfüggvény szerint, de hibahatáron belül ez is nulla.

Végkövetkeztetés: a fizikai állandók igen erősen állandók voltak az utóbbi mintegy 13,7 milliárd évben, a kozmikus háttérsugárzás kialakulása óta. Ez mérési eredmény, ami sokkal szigorúbb, mint bármi elmélet. Korábbra időben nem tudunk visszatekinteni (csak gravitációs hullámokkal, de azok nem állnak kapcsolatban a finomszerkezeti állandóval, így annak mérésére sem használhatók fel).

Forrás: https://arxiv.org/abs/1705.03925

Mai kép - A Rák-köd - Csizmadia Szilárd - VCSE
Mai kép – A Rák-köd – Csizmadia Szilárd – APOD

A Bika csillagképben látható Rák-köd fényessége és közelsége okán az egyik – vagy a – legjobban tanulmányozott szupernóvamaradvány. Arab, kínai, japán és – bizonytalanul értelmezett szövegek szerint – európai csillagászok figyelték meg 1054. július 4-én és az azt követő napokon először, a hajnali égen a szupernóvát. Lehetséges, hogy pueblo-indiánok is hagytak ránk emléket a szupernóva-megfigyelésükről, csak néha nehéz értelmezni az általuk hagyott piktogramokat. Az SN 1054 jelű szupernóva szabad szemmel két évig volt látható az égen. A felrobbant csillag maradványa a táguló M1 vagy becenevén a Rák-köd, de ezt az objektumot csak távcsővel lehet látni, ezért a 18. századig nem ismerték. Ch. Messier fedezte fel a maradványt 1758-ban, jele M1 lett katalógusában.

1921-ben először C. O. Lampland vélt felfedezni a Rák-ködben változásokat. Ugyanabban az évben J. C. Duncan megerősítette ezt a felfedezést, különböző években készített fotók összehasonlításával. Ugyancsak 1921-ben állította össze K. Lundmark a régi kínai krónikák alapján a “vendégcsillagok” (galaktikus nóvák és szupernóvák ősi kínai neve) listáját, időpontjukat, égi helyzetüket, és ezzel összevetve sikerült azonosítani a köd és az 1054-es szupernóva kapcsolatát (Bár Biot-ék már 1843-ban említették az 1054-es nóva régi megfigyeléseit, de Lundmark listája teljesebb).

1928-ban Hubble vizsgálta a ködöt, megállapítva mérete növekedését és annak ütemét. Amikor a ködbeli mozgásokból visszaszámolták, hogy a köd mikor kezdett el tágulni, visszakapták az 1054-es robbanási időpontot.

A 12 fényév legnagyobb méretű Rák-köd kb. 6500 fényévre van tőlünk.

1957 után lassan lehetőség nyílt űrtávcsöveket küldeni az űrbe, így a földfelszínről nem látható hullámhosszakon is lefényképezni a ködöt. A mellékelten bemutatott kép a Rák-köd 21. századbeli képe. Négy űrtávcső: a Chandra röntgenben (rózsaszín), az XMM-Newton ultraibolyában (kék), a Hubble Űrtávcső láthatóban (az összes látható színárnyalatot egy színnel, zölddel jelenítették meg), a Spitzer infravörösben (sárga) fotózta le a ködöt. A földfelszínről pedig a VLA rádiótávcső-rendszer rádióhullámhosszakon vette fel a képét (ez vörössel van jelölve a képen). A kép közepén lévő fényes kerek valami a tengelye körül másodpercenként 30-szor megforduló Rák-ködbeli pulzár, egy neutroncsillag, aminek a képe és a hozzá kapcsolódó spirálszerű áramlatok a túlexponált röntgenképen tűnnek elő, ezért a rózsaszín ott átment fehéres telítettségbe. (A neutroncsillag sokkal kisebb, mint ami a képen látszik: optikai effektus, a kép túlexponálása okozza kiterjedt voltát.)

Ilyen képet az űrtávcsöveket megelőző korban és a modern rádiócsillagászati eszközök nélkül nem lehetett volna készíteni, mert a Föld légköre elnyeli, nem engedi át az égitestek infravörös, röntgen- és ultraibolya sugárzását.

Az itt bemutatott kép a nap Csillagászati Képe (Astronomy Picture of the day, APOD) volt a NASA-nál 2017. május 11-én: https://apod.nasa.gov/apod/ap170511.html.

VCSE - Mai kép - HGC 90 - APOD
VCSE – Mai kép – HCG 90 – APOD

1982-ben a kanadai hivatásos csillagász Paul Hickson kereken 100 olyan kompakt galaxiscsoportot katalogizált, amelyekben nagyon szorosan helyezkednek el a kisebb-nagyobb galaxisok: éppen összeolvadnak. (Később a katalógust több adattal kiegészítették, a csoportokat alaposabban megvizsgálták, ez ingyenesen elérhető itt: http://adsabs.harvard.edu/abs/1989ApJS…70..687H). A táborokban is észlelt Stephan-kvintett pl. a HCG 92 katalógusjelzést viseli ebben az összeállításban, minthogy a 92-ik a Hickson Compact Group listában.

A Hickson-féle kompakt galaxiscsoportot ő maga így határozta meg: “Olyan galaxiscsoportok, amelyek kompaktak, egyben morfológiai vagy kinematikai oldalról nézve nagy arányban tartalmaznak pekuliáris galaxisokat, magbeli rádió és infravörös emisszió jön a tagokból, és/vagy aktív galaxismagok is előfordulnak. Nagy mennyiségű diffúz gázt tartalmaznak és a halmaz dinamikáját elsősorban a sötét anyag gravitációja irányítja. Gravitációs hatások révén fejlődnek és gyakran kisebb alcsoportokat alkotnak gyengén kötődve egy nagyobb csoportosuláshoz.”

A HCG-k listája itt érhető el: https://en.wikipedia.org/wiki/Hickson_Compact_Group

Több közülük amatőr műszerekkel is észlelhető.

A mellékelt képet a HCG 90-ről a Hubble Űrtávcső készítette. Három galaxis mutat erős kölcsönhatást, de csak kettő látszik a képen: egy poros és erősen torzult spirális galaxis a kép közepén, és egy elliptikus galaxis tőle balra lenn. Ez utóbbinak erős, fényes, jól kivehető magja van. A szoros galaxismegközelítés ebben az esetben is heves csillagkeletkezést indukál. A galaxisszimulációk azt mutatják, hogy végül a három galaxis egyetlen nagy galaxisban fog egyesülni. Ez általában véve is a HCG-k végső sorsa.

A HCG 90 a Piscis Austrinis (Déli Halak) csillagképben látszik, tőlünk mintegy 100 millió fényévre van. A kép kb. 40 ezer fényév hosszú területet fog át – emlékeztetőül a mi Tejútrendszerünk átmérője 100 000 fényév.

A Stephan-kvintettről, egy másik Hickson-féle kompakt galaxiscsoportról itt lehet olvasni: http://vcse.hu/tag/stpehan-kvintettet/. (Ugyanott van egy link egy, a galaxiscsoportokról szóló előadás videófelvételére.) A galaxishalmazokról pedig a VEGA 69-ik számában, ami itt érhető el: https://drive.google.com/file/d/0B5vbbBRLdg3sbjh0LXFheW9LYUE/view

Kép és eredeti cikk forrása: APOD, https://apod.nasa.gov/apod/ap170517.html .

2017. május 19-én (pénteken) 21-00 óra között nyilvánosan (a facebookon) meghirdetett csillagászati távcsöves bemutatót tartottunk Vasszécsény mellett.
Még friss az élmény, így hazaérve a bemutatóról, hát leírom, ahogy illik: fénykép nem készült, mert ez is a kapkodós szervezés következménye (gyakorlatilag előtte nap döntöttük csak el a bemutatót). Ahogy az is, hogy négyen voltunk, pedig további nyolcra számítottam, mert ígérte, hogy eljön. De mi így is jól éreztük magunkat, és jó volt látni, ahogy rácsodálkoznak az égre: “Jé, mennyi csillag!”. Szóval nem is kell távcső, elég, ha kiviszünk valakit a sötét ég alá. Jandó Dániel 150/750-es Newtonjával (SW-gyártmány) észleltünk 21:00-tól éjfélig (NYISZ szerint).
A távcső felállítása után rögtön feladatot kaptak a vendégek: ki találja meg a Polarist, hogy pólusra tudjak állni.
Aztán jöhetett a Jupiter a négy Galilei-holddal, meg felhősávokkal, először 25 mm-es, majd 10 mm-es és végül 10 mm+2x Barlow nagyítással (ezek 30x, 75x, ill. 150x-es nagyításoknak felelnek meg rendre). A felhősávok a Jupiteren és a derült ég itt a Földön lelkesítette a kis csapatot. Majd csillagképek ismertetése (részemről némi bénázással – a Coma Berenices helyét benéztem). Hanna – Tamás kollégám 13 éves lánya – rengeteg kérdést tett fel fekete lyukakról, galaxisokról, gömbhalmazról, és tényleg érdekelte, és jókat kérdezett. Aztán ahogy sötétebb lett, rámentünk a látványosabb mélyég objektumokra: M13, M82, M81, M65-M66, M92, M51. Valahogy az M57-et nem találtuk meg a látómezőben, pedig a GOTO nem téved (csak néha – a szerk.).
Végül levezetésként beszélgettünk távolságokról, fényességről, galaxisok ütközéséről, meteorokról, meg hol hogyan érdemes észlelni, mekkora távcsövek vannak, hogyan fedeznek fel exobolygókat. Szerencsére a szerény ismeretem elég volt a kielégítő válaszra. Majd a végén jött a legérdekesebb, amit nem tudok mi volt, de Ti talán segítetek:
Az történt, hogy 23:36 NYISZ-kor a Jupiter és a Denebola között kb. pár tized másodperce egy Jupiternél sokkal fényesebb -4 vagy -5 mg-sra becsülhető felvillanást láttam. Csak én néztem éppen arra, de a többiek (még aki háttal állt, az is) egyből észrevették a villanást, és kérdezték, hogy ez mi volt. Én elsőre Iridium-flare-re gyanakodtam, de ahhoz túl gyors volt. Megnéztem, a Heavens above szerint nem is volt jelezve Iridium-fler. Nem is mozgott, csak felvillant és elhalványult. Másik tippem, hogy egy meteor éppen felénk tartott – lehetséges, hogy pontszerű felvillanásnak láttam?
A szerk megj.: a leírás tűgömbre vall, a pár tizedmásodperc lehetséges, ha a tűzgömb az észlelőhöz képest nagyon kis szög alatt jött.
Szóval a kis létszám ellenére jó volt! Ha jó lesz az ég és lesz érdeklődő, akkor kedden vagy szerdán is kimegyek.
Derült eget!