A fenti kép a Chandra műhold röntgentartományban működő távcsövével készült, és 2019. március 5-én volt a Nap Csillagászati Képe. A tőlünk kb. 50 millió fényévre elhelyezkedő, a Nagygöncöl (Ursa Maior, UMa) csillagképben látható NGC 3079 rudas (horgas) spirálgalaxist mutatja, de nem a látható fényben, hanem röntgentartományban. A 11,5 magnitúdós galaxis közepes amatőrcsillagászati távcsövekkel is látható, különösen áprilisban, amikor az UMa magasan a fejünk felett jár. A kép érdekessége, hogy ún. szuperbuborékok láthatók rajta, amiket az alábbi képen külön is bejelöltek:
A képen a “supermassive black hole” felirat a két szuperbuborék között az NGC 3079 extragalaxis közepén található, kb. 2,4 millió naptömegű, nagyon nagytömegű fekete lyuk helyét mutatja. A szuperbuborék létrejötte ehhez a központi fekete lyukhoz kapcsolható. Az itt megfigyelhető szuperbuborékok 3000-3500 fényév méretűek lehetnek. Az NGC 3079-ben jelenleg láthatók talán egymillió évvel ezelőtt jöttek létre. Azt gyanítják, hogy kb. minden 10 millió évben egyszer aktívvá válik e fekete lyuk, és nagysebességű részecskéket lövell bele a csillagközi anyagba. Ezzel a csillagközi anyagot összesöpri, annak sűrűsége megnő, és nagy csillagkeletkezési hullám indul be.
A buborékok létrejötte. A buborékokat szupernóva-robbanások lökéshullámai hozzák létre: a lökéshullám maga előtt összesöpri a csillagközi anyagot, ez lesz a buborék fala. A belső, üreges rész maga a buborék.
Egy szupernóvarobbanásban tipikusan 1045 J energia szabadul fel. Az OB-asszociációkban (vagyis ilyen csillagokból álló nyílthalmazokban) nagyon sok nagytömegű, akár 15-120 naptömegű csillag is van, ezek mind forrók és fiatalok. Nem is lehetnek öregek, mert egy ilyen nagytömegű csillag tömegétől függően négy-öt millió, néhány tízmillió vagy pár százmillió év alatt II-es típusú szupernóvarobbanásban felrobban. A csillag helyén fekete lyuk, neutroncsillag vagy semmi sem marad, attól függően, hogy a csillag magja összeroskadt kompakt objektummá vagy teljesen szétrepült. Természetesen a csillag külső maradványai szupernóvamaradványként: szétrepülő gázfelhőként tágulnak.
Egy-egy ilyen OB-asszociációban csak egy-két tucat csillag van, másokban akár 100 darab is, de ennél több nemigen. (Egyszerűen a csillagközi felhők tömege nem elég nagy, hogy ennél több ilyen nagytömegű csillagot egy csoportban létrehozzanak.) Mivel mindegyik rövid időn belül egymás után szupernóvaként robban fel, az asszociáció létrejötte után néhány tízmillió-százmillió éven belül a halmaztagok szupernóvarobbanások sorozatát hozzák létre: igazi tűzijátékot látunk, ha ki tudjuk várni.
A szupernóvarobbanásokban a csillag külső rétegei nagyságrendileg 15 000 km/s körüli sebességgel hagyják el a csillagot, és gyorsan tágulnak. Nagy energiát visznek magukkal a táguló csillagmaradvány gázrészecskéi, mert nagy kezdősebességgel indultak el. Az OB-asszociáció anyagába és a környező csillagközi anyagba is beleütköznek és magukkal ragadják. A lökéshullámok elkezdik az anyagot kifelé söpörni. Mivel – csillagászati skálán mérve – gyors egymásutánban több szupernóva is erős lökéshullámot indít el kis belső, központi helyről, egy hatalmas méretű buborékot hoznak létre, amin belül az anyagot a lökéshullámok kifelé söprik.
Szuperbuborékok létrejötte. Az egyes galaxisokban megfigyelhető ilyen szuperbuborékokat a csillagkeletkezési hullámok szupernóvarobbanásai hozzák létre. Egyesek szerint sok-sok buborék egyesülése adja ki a szuperbuborékokat, mások reálisabbnak tűnő elképzelése szerint sok, egymáshoz közelebbi violens esemény együttes hatása hozza létre. (Vagyis pl. sok, egymáshoz térben és időben közeli szupernóva-robbanás.)
Amikor a központi fekete lyuk aktív, akkor egyszerre nagyon sok OB-asszociáció keletkezik, és a szuperbuborékok száma és mérete is megnőhet.
A Lokális Buborék. A Nap és vele együtt a Naprendszer is egy ilyen buborékban van. Itt a csillagközi anyag sűrűsége nagyságrenddel kisebb, mint másutt. Ezt a szuperbuborékot 1-es huroknak (Loop 1) hívják, és a legutóbbi 10-20 millió évben robbant szupernóvák hozták létre, mi pedig most haladunk keresztül rajta. A lenti kép mutatja néhány fényes, közeli csillag és a Nap helyzetét, hogy mi merre haladunk és a csillagközi anyag merre mozog.
A következő kép pedig az ezen belüli Lokális buborék határait mutatja – ezen a buborékon éppen keresztülhaladunk.
Egy buborék belsejében a hőmérséklet akár millió fokos is lehet, a falában pedig emissziós sugárzás okoz fénylést.
A csillagközi anyagban előforduló kisebb buborékok és a nagyobb szuperbuborékok nem is olyan ritkák a Tejútrendszerben sem. Oldalról nézve egy ilyen buborék vetületben látszik: kör, ív, hurok, vagy az anyageloszlástól függően gyűrűszerű alakot mutat. Az idősebb buborékok hűlnek, és kölcsön is hathatnak a galaxisok poranyagával, amit felmelegíthetnek. Ezeknek a gyűrűszerű alakzatoknak egyik fontos katalógusát Dr. Könyves Vera és munkatársai állították össze 2006-ban: 462 darab ilyen gyűrűszerű, távoli infravörösben látszó alakzatot találtak. Ezeket részben a nagytömegű csillagok erős csillagszele, részben a szupernóvarobbanások lökéshulláma, részben a Galaxisunkban kavargó anyag turbulens áramlása hozza létre és alakítja. (Forrás: https://arxiv.org/abs/astro-ph/0610465)
Más galaxisokban is találtak szuperbuborékokat. A fenti kép a kb. 160 ezer fényévre lévő Nagy Magellán-felhő-beli N44 jelű szuperbuborékról készült, aminek fala kékesben szépen világít. Az N44-et először Karl Henize vette fel egy katalógusba (1956-ban), átmérőjét 1000 fényévben határozták meg. A közepén lévő “lyuk” átmérője kb. 250 fényév. Kb. negyven csillagból álló asszociáció van a belsejében, közte egy csillagnak rendkívül erős a csillagszele, ami nagyon erősen hozzájárul a köd alakjának alakításához: a csillagszele összesöpri maga előtt a köd anyagát. A képen is látni, hogy a köd sűrűsége nagyon erősen változik: az asszociáció-beli szupernóvák lökéshulláma alakította ilyenre. A múltbéli szupernóvarobbanásokra a ködből érkező röntgensugárzás is bizonyíték. A köd a valóságban inkább rózsaszínes vöröses színű, amit a hidrogén, és az egyszeresen, illetve kétszeresen ionizált oxigén emissziós sugárzása okoz. A mellékelt kép azonban a déli féltekén található 8 méteres Gemini-dél teleszkóppal készült, három nagyon specifikus szűrővel: H-alfa 656 nm-en, [OIII] (kétszeresen ionizált oxigén egyik hullámhossza) és [SII] (egyszeresen ionizált kén egyik vonala), ezt színezték meg sorra lilával, ciánkékkel és naranccsal, ezért lett ilyen színű a kép.
A szerző köszönetet mond Dr. Könyves Verának (Jeremiah Horrocks Institute, University of Lancashire) a cikk első változatának kommentálásáért. Ha valami hiba vagy téves fogalmazás benne maradt mégis, az csakis a szerző hibája.
