A Holdnál is fényesebben ragyogó, nappal is érzékelhető esemény is történhet szupernóva robbanásakor: a tudományos világ izgatottan várja a következő eseményt, amely kihívást is rejt magában. Egy ennyire látványos robbanás ugyanis túlterhelné a csillagászok által használt távcsövek ultraérzékeny érzékelőit a Nature cikke szerint.

"Ha az η Carinae vagy a Betelgeuse felrobban, nem állunk készen arra, hogy megfigyeljük, ahogyan azt harmincöt éve az '87A esetében tettük" – utal Patrice Bouchet asztrofizikus a két legismertebb csillagra. Bouchet 1987-ben értékes megfigyeléseket végzett a szupernóvarobbanással kapcsolatosan, de az általa akkor használt felszerelések ma már nem léteznek.

"A kutatók igyekeznek majd menet közben átalakítani műszereiket, de a megfigyelések oroszlánrésze az amatőr csillagászokra hárulhat, akiknek kisebb távcsöveik vannak, és sok esetben nagyon jártasak a használatukban" – mutat rá egy paradoxonra a kutató a fényes robbanásokkal és szuperérzékeny műszereikkel kapcsolatosan.

Rtika alkalom a megfigyelésre

Bárki is végzi majd el a következő megfigyelést, a tudományos haszon óriási lesz. Szupernóvákat eddig ritkán figyeltek meg közelről, pedig kulcsfontosságúak annak megértéséhez, hogy a csillagokban magfúzióval keletkezett kémiai elemek hogyan oszlanak szét a galaxisokban. Maguk a csillagrobbanások olyan elemeket szintetizálnak, amelyek egyébként nem léteznének. A neutrínók, amelyeket 1987-ben a világon elsőként Nakahata Maszujaki és társa, Keiko Hirata láthattak egy szupernóvarobbanás kapcsán keletkezni, egyedülálló lehetőséget nyújtanak a robbanó csillagok belsejében zajló fizikai folyamatok megfigyelésére, és fontos felfedezésekhez vezethetnek a természet alapvető erőivel és részecskéivel kapcsolatban. Nakahata most is figyel és vár, hogy a neutrínókat tanulmányozhassa.

A szupernóvák a kozmosz legintenzívebb kataklizmái, hetekig vagy hónapokig is világíthatnak, esetenként több fényt bocsátanak ki, mint egy egész galaxis.

A szupernóvarobbanásoknak több típusa létezik, de a leggyakoribbak egy nagyon nagy – a Nap tömegének 8 és 140-szerese közötti – csillag életének végén következnek be.

A csillagban kifogy a magfúziót működtető anyag, és inaktív, plazmaállapotban lévő vas- és nikkelmag marad csak annak közepén. A csillag külső rétegei elkezdenek befelé hullani, a mag pedig elkezd összeomlani. Ezredmásodpercek alatt a magban lévő anyag nagy része annyira összenyomódik, hogy a protonok és elektronok neutronokká egyesülnek. A mag sűrűsége hirtelen több nagyságrenddel megnő, mivel a neutronok sokkal kevesebb helyet foglalnak el, mint a plazma. A neutronok egyre sűrűbb gömbbe tömörülnek – olyan sűrűvé, amennyire a fizika törvényei megengedik, és a mag belsejében kialakul egy proto-neutroncsillag. A csillag többi része erre zuhan az intenzív gravitációs mezőben, majd az anyag a neutronmag kemény felszínébe ütközik, és egy kifelé terjedő lökéshullámmal pattan vissza. Ez olyan heves, hogy a csillag többi része szétesik, és csak a neutroncsillag maradványa marad meg, amely körülbelül kétszer akkora súlyú, mint a Nap.

Az összeomlás során elemi részecskék ütköznek folyamatosan,

ha neutrínó jön létre, az kilép az űrbe.

A keletkező energia 99 százaléka ebben a formában távozik a csillagból. Végül a csillag eredeti tömegének nagy része szétszóródik a csillagközi térben. A következő évezredek során ez új csillagok és bolygók kialakulását váltja ki; a mi Naprendszerünk is így alakulhatott ki, mintegy 5 milliárd évvel ezelőtt.

A detektorok pontosan jelzik az eseményt

Becslések szerint évszázadonként egy-két ilyen esemény következik be, de szabad szemmel észlelhető robbanásból csak ötöt sikerült a történelem során regisztrálni eddig. A vastag csillagközi por elrejthette az eseményeket a szem elől, de egy gigantikus japán neutrínódetekor szeme elől már nem bújhatnak el az eseményeke kísérő neutrínózáporok. Egy riasztórendszer automatizáltan, öt percen belül értesíti a világ tudósait, hogy megkezdhetik munkájukat – ehhez az kell, hogy két, a Föld különböző pontján található neutrínó-befogórendszer jelezzen, az már ugyanis nem lehet véletlen anomália.

Az észlelés nem lehet tehát gond, a rögzítés viszont igen.

A legérzékenyebbre cserélt teleszkópok képtelenek lehetnek a fényes esemény megfigyelésére – a csillagászok olyan trükköket alkalmazhatnak, mint a rövid expozíciók készítése, vagy a távcső tükrének részleges elsötétítése, hogy az kevesebb fényt verjen vissza. Az egyik legfontosabb megfigyelést, azaz a szupernóva fényességének és időbeli változásának mérését azonban nehéz lesz pontosan elvégezni. A csillagászok általában kalibrálással mérik egy csillag fényességét, összehasonlítva azt egy másik, jól ismert objektum fényességével ugyanabban a látómezőben. A kalibrálás azonban nehéz, ha a vizsgált objektum olyan fényes, hogy ugyanabban a felvételben nem látható más csillag.

Az amatőrök szolgáltathatnak értékes adatokat

A hobbicsillagászok serege épp ezért készenlétben áll. "Mindenhol ott vagyunk" – mondja Arto Oksanen, a finnországi Jyväskyläben élő informatikus, aki hírességnek számít az amatőrcsillagászat világában. Oksanen egy megfigyelőkből álló klub elnöke, amely Helsinkitől mintegy 300 kilométerre északra, távolról működtetett csillagvizsgálót épített és működtet, 40 centiméteres tükrös távcsővel és automata kupolával.

Egy nagyon fényes szupernóva méréséhez még kisebb távcsövek is megteszik. Oksanen azt mondja, hogy ha az objektum rendkívül fényes – és feltételezve, hogy látható a finn égbolton –, akkor valószínűleg először is fényképeket készítene Nikon digitális tükörreflexes fényképezőgépével.

Egy szupernóva esetében az idő a legfontosabb,

és még ez a durva módszer is felbecsülhetetlen értékű információkat rögzítene arról, hogyan változik a robbanás fényessége. Bár keveseknek van ilyen részletes vészhelyzeti forgatókönyve, a kutatók szerint az idei robbanás sok életet változtathat meg azzal, hogy amatőröket von be a tudományba.