Hány csillagot rejthet a Hattyú csőre?

Csillagvizsgáló Svábhegyi

A nyáréjszakák egyik legszebb csillagképe a Tejút előtt széttárt szárnyakkal repülő Hattyú, ugyanis ekkor egész éjszaka könnyen megtalálható az égen. A Hattyú farka Magyarországról egész évben megfigyelhető, bár a téli hónapokban rögtön naplemente után, illetve közvetlenül napkelte előtt, a horizonthoz közel találjuk. A Hattyú feje az Albireo csillaggal ilyenkor éppen a látóhatár alá bukik. A jellegzetes alakja miatt Északi Keresztnek is nevezett csillagkép számos érdekességet rejt: A Hattyú farka, a Deneb, a Lant-beli Vegával és a Sas-beli Altairral együtt alkotja a Nagy Nyári Háromszöget, mint csillagképeken túlívelő fényes csillagokból álló alakzatot. Az Észak-Amerika köd a benne jelenleg is zajló csillagkeletkezési folyamatok hatására rajzolódik ki, a sajátos szerkezetű Fátyol-köd pedig egy nagyjából 10-20000 évvel ezelőtti szupernóva-robbanás emlékét őrzi. Az objektumok ezen színes palettáján kissé talán elbújik a Hattyú csőre, az Albireo, ám akár már egy kisebb távcsövön keresztül is egészen különleges világ tárul a szemünk elé: a Hattyú csőre két, izgalmasan eltérő színű és fényességű csillagot rejt. A fényesebb, 3,1 magnitúdós narancssárga főkomponens mellett kellemes távolságra, 34 ívmásodpercre fekszik az 5,1 magnitúdós kékesfehér kísérője. A kettőscsillag már 30-50x nagyításon is könnyen felbontható, a fényesség és színkülönbség miatt pedig pompás látványt mutat.

A Nagy Nyári Háromszög és a Hattyú csillagkép (Cygnus) az Albireoval a középpontban.
FORRÁS: https://earthsky.org/tonight/deneb-belongs-to-a-cross-like-star-pattern

Az Albireo azonban nem mindig volt Albireo: az égitest eredeti neve arabul al-Minhar al-Dajajah, azaz a tyúk csőre volt, ám a 16. században ezt félrefordították. A fordító azt hitte, hogy a szöveg szerzője egy gyógynövényre utal, így a latin „ab ireo”, azaz „íriszből való” kifejezést használta a csillag megnevezésére. Később ezen kifejezés félrenyomtatott alakja, az „al-bireo” ragadt az égitestre, és a mai napig így nevezzük. Ugyanakkor a β Cygni név is gyakorta használatos, utalva arra, hogy az elnevezés idejében az Albireot gondolták a Hattyú, azaz Cygnus csillagkép második legfényesebb csillagának. Ma már azonban tudjuk, hogy a Deneb után következő γ Cyg a csillagkép második legfényesebb objektuma, és a sorban csak a harmadik az Albireo.

Az Albireo kettőscsillag természete már régóta ismert, azonban az máig vitatott, hogy a két csillag fizikai kapcsolatban áll-e egymással. Mivel a csillagok nagy hányada kettős- vagy többesrendszer tagja, így nem lenne különösebben meglepő, ha a β Cyg is egy ilyen rendszert alkotna. Azonban amit a Földről kettőscsillagnak észlelünk, az nem feltétlen alkot egy gravitációsan kötött rendszert. Előfordulhat, hogy csupán optikai csalódás áldozatául estünk, és amit látunk, az kettő, tőlünk egészen különböző távolságban lévő csillag egymás mellé vetülése. Ez a jelenség egyébként a Földön sem ismeretlen: egy erdőben tűnhet úgy a mi szemszögünkből, hogy két fa egymás mellett áll, miközben a valóságban tőlünk egészen különböző távolságban helyezkednek el. Az Albireo esetében ez egy máig nyitott kérdés, hogy a szabad szemmel teljesen összeolvadó β Cyg A és β Cyg B egy közös tömegközéppont körül keringő fizikailag kötött rendszer-e, vagy csupán az égen tűnnek fel egymás szoros szomszédságában, de gravitációsan nem kötöttek.

Ha két csillag a megfigyelő szemszögéből egy irányban van, akkor a távcsőbeli megjelenésük azt sugallhatja, hogy egymással fizikai kapcsolatban vannak. A valóságban azonban a csillagokat nagy távolság választhatja el egymástól. FORRÁS: saját ábra

Egy nemzetközi csoport friss kutatása is ezt a kérdést járta körbe. A tanulmányban az Albireo rendszert alapos vizsgálat alá vetették, a történetet azonban tovább bonyolítja az a tény, hogy a β Cyg esetében valójában nem kettő, hanem három csillag mozgását kell figyelembe venni, ugyanis a fényesebb, narancssárga komponens, a β Cyg A önmagában is egy kettős rendszert alkot. Így tehát a valódi kérdés az az, hogy a β Cyg Aa, a β Cyg Ac és a β Cyg B egy hierarchikus hármas rendszert alkot-e.

A β Cyg A komponenst a β Cyg Aa vörös szuperóriás és a β Cyg Ac forró fősorozati csillag alkotja, melyek kétségkívül egy fizikailag kötött rendszert hoznak létre és 121,65 éves periódussal keringenek a közös tömegközéppontjuk körül. A két csillag azonban olyan közel van egymáshoz, hogy fényük még távcsövön keresztül is egybeolvad, így egyetlen, narancssárgás fényű égitestet látunk. Ennek kísérője az égbolton 34”-re lévő β Cyg B, mely forró  (~13000 K) felszíni hőmérsékletéből adódóan távcsövön keresztül kékes színben pompázik.

Az Albireo rendszer: a β Cyg A, a narancssárgás színű szuperóriás és kékes színű forró kísérője, a β Cyg B.
FORRÁS: https://earthsky.org/brightest-stars/albireo-finest-double-star

A vizsgálat során a három komponens fizikai paramétereit csillagfejlődési modell illesztésével határozták meg, ugyanis amennyiben az égitestek egy hierarchikus hármas rendszerként alakultak ki, akkor a legjobban illeszkedő modellnek azonos korral kell rendelkeznie mindhárom esetben. Eredményeik azt mutatják, hogy létezik ilyen modell, ez pedig 99 millió éves kort becsül a rendszer tagjaira. Ez azonban önmagában nem bizonyítja a csillagok közös eredetét, csupán erősíti a hierarchikus hármasrendszer lehetőségét. Ám a rendszer mozgásának dinamikai és kinematikai analízise alapján nagyon kicsi a valószínűsége annak, hogy az Albireo A és az Albireo B között jelenleg fizikai kapcsolat van. Ez viszont egy további érdekes kérdéshez vezet: annak ellenére, hogy jelenleg valószínűtlen a fizikai kapcsolat a komponensek között, elképzelhető-e, hogy közös az eredetük és együtt fejlődtek?

A közös eredet kérdése, még ha kvantitatíven bonyolult is, statisztikai oldalról megközelíthető. A HIPPARCOS teljes égboltfelmérése 591 hasonló színképtípusú csillagot tartalmaz, mint az Albireo B. Statisztikai vizsgálatokkal kimutatták, hogy ezen csillagok között nagyon kicsi (csupán 1,3*10-6) a valószínűsége annak, hogy kettő, egymástól 34”-re lévő csillag nincs egymással fizikai kapcsolatban. Ráadásul a pozíción kívül további fizikai paraméterek figyelembevételével ez a valószínűség tovább csökken. Ez viszont azt sugallja, hogy feltételezhető a fizikai kapcsolat az Albireo tagjai között is. További érdekes lehetőségként a szerzők azt is felvetik, hogy a rendszer nem csupán három komponensből áll, hanem valójában egy több tagból álló mozgási csoport vagy csillaghalmaz van a β Cyg környezetében. A kutatásuk meg is mutatta, hogy valóban találhatóak az Albireo környezetében olyan égitestek, amelyek nagy valószínűséggel egy ilyen csoport tagjai, azonban a valódi fizikai kapcsolat jelenléte nyitott kérdés marad, melynek vizsgálata még újabb méréseket igényel.

Így tehát egyértelmű válasz egyelőre még nem adható arra, hogy az Albireo A és az Albireo B milyen kapcsolatban áll egymással, ám remélhetőleg a Gaia űrtávcső legújabb mérései további értékes információval szolgálnak majd a kérdést illetően. Amíg pedig várunk az Albireoval kapcsolatos további izgalmas fejleményekre, ragadjunk távcsövet, és nézzük meg a saját szemünkkel a narancssárgás vörös szuperóriást a forró kékes kísérőjével!

Szerző: Zsidi Gabriella, Tudományos segédmunkatárs / Bemutató csillagász
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet / Svábhegyi Csillagvizsgáló

Tetszett a cikkünk? Olvasd el ezt is: Ha június, akkor rock n’ roll – lássuk a legfontosabb csillagászati eseményeket