Szupernóva-rejtélyt oldott meg a James Webb az ősi űrben

James Webb urteleszkop

A James Webb űrteleszkóp (JWST) ismét átírta a csillagászat tankönyveit: egy friss bejelentés szerint a műszer sikeresen azonosította a valaha megfigyelt legtávolabbi és legősibb szupernóvát. A felfedezés nemcsak a technológiai demonstráció miatt jelentős, hanem azért is, mert a robbanás a világegyetem hajnalán, mindössze 730 millió évvel az ősrobbanás után történt, megerősítve a korai, nagy tömegű csillagok végzetes összeomlásának elméleteit.

A gammapkitörések és a kozmikus detektívek

A nagy tömegű csillagok élete gyakran látványos robbanással, úgynevezett szupernóvával ér véget. Ezek az események a periódusos rendszer nehezebb elemeivel szórják tele a kozmoszt, amelyekből később bolygók és végső soron az élet is kialakulhat. A legtávolabbi ilyen események detektálása azonban rendkívül nehéz, mivel a fényük a hatalmas távolság miatt elhalványul, és a világegyetem tágulása miatt a vörös tartományba tolódik.

A csillagászok gyakran a gammapkitöréseket (GRB – Gamma-Ray Burst) használják „világítótoronyként”. Ezek a rövid, de intenzív nagyenergiájú felvillanások jelzik, hol történt egy kataklizma. Eddig azonban a korai univerzumban történt GRB-k esetében technikai akadályokba ütközött a forrás, azaz maga a felrobbanó csillag (szupernóva) vizuális azonosítása. A James Webb infravörös szemei kellettek ahhoz, hogy áttörjék a kozmikus porfüggönyt.

Az újdonság lényege: A GRB 250314A esete

A mostani áttörés középpontjában a GRB 250314A jelű esemény áll, amelyet eredetileg 2025 márciusában észlelt a gammasugárzást figyelő műholdhálózat. A kezdeti riasztást követően a csillagászok hónapokat vártak, amíg a kitörés utófénye elhalványul, hogy a James Webb (JWST) NIRCam (közeli infravörös kamera) műszerével magára a forrásra fókuszálhassanak.

Az eredmények minden várakozást felülmúltak:

  • Rekordtávolság: A JWST egyértelműen azonosította a szupernóva infravörös jelét, amely 730 millió évvel az ősrobbanás után keletkezett (z ≈ 7,3 vöröseltolódás).
  • A gazdagalaxis: A távcsőnek sikerült lefotóznia a szupernóvának otthont adó ősi galaxist is, ami ebben a távolságban eddig példátlan.
  • Meglepő hasonlóság: A spektrális elemzés kimutatta, hogy bár ez egy ősi, úgynevezett „kozmikus hajnal” idejéből származó robbanás, a kémiai lenyomata és fénygörbéje megdöbbentően hasonlít a modern univerzumban látható szupernóvákéhoz.

Piaci és tudományos hatások

Ez a felfedezés alapvetően befolyásolja a csillagfejlődési modelleket. Azt bizonyítja, hogy a világegyetemben már nagyon korán, a reionizációs korszakban is léteztek olyan komplex csillagok, amelyek nehéz elemekkel (fémekkel) szennyezték környezetüket. Ez azt jelenti, hogy a bolygóképződéshez szükséges anyagok hamarabb állhattak rendelkezésre a kozmosz történetében, mint azt korábban gondoltuk.

Technológiai szempontból a siker validálja a JWST „időgép” funkcióját, és utat nyit a jövőbeli, még távolabbi tranziens események rutinszerű vizsgálata előtt. Az űripari szektor számára ez a precíziós infravörös szenzorok és a gyorsreagálású űrtávcső-hálózatok fontosságát hangsúlyozza.

Adatok és specifikációk

Az alábbi táblázat összehasonlítja az új felfedezést a korábbi csúcstartóval és egy átlagos modern szupernóvával.

Adat / Tulajdonság GRB 250314A (Új felfedezés) Korábbi rekorder (GRB-SN) Modern szupernóva
Világegyetem kora ~730 millió év ~1,8 milliárd év ~13,8 milliárd év (jelen)
Vöröseltolódás (z) 7,3 ~3-4 0 közeli
Detektáló műszer JWST NIRCam / NIRSpec Hubble / Földi teleszkópok Optikai teleszkópok
Kémiai összetétel Váratlanul „fémes” (modern jellegű) Változó Fémekben gazdag

Magyar vonatkozás

Bár a kutatást nemzetközi konzorcium vezette (NASA/ESA/CSA), a felfedezés magyar szempontból is releváns. Magyarország az Európai Űrügynökség (ESA) teljes jogú tagjaként közvetlen hozzáféréssel rendelkezik a James Webb adataiból származó tudományos eredményekhez. A hazai csillagászati közösség, különösen az ELTE és a Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézet kutatói rendszeresen dolgoznak fel hasonló, nagy vöröseltolódású objektumokról készült adatokat, hozzájárulva a korai univerzum megértéséhez.

A hír a magyar tudományos ismeretterjesztésben is kiemelt figyelmet kapott, mivel a hazai amatőrcsillagászok és űrkutatás iránt érdeklődők számára a James Webb minden új adata „csemege”, amely inspirálja a következő generációs kutatókat.

Kilátások és következő lépések

A kutatók most arra keresik a választ, hogy a GRB 250314A miért hasonlít ennyire a modern szupernóvákra, holott a korai univerzumban elméletileg az ősi, hidrogén-hélium alapú (III. populációs) csillagoknak kellett volna dominálniuk. A következő években a JWST további mélyűri felvételeket készít majd, hogy statisztikailag is igazolhassa: ez az esemény kivétel volt-e, vagy a korai univerzum csillagai sokkal gyorsabban fejlődtek, mint azt eddig hittük.

Az eredmények megalapozzák a jövőbeli Nancy Grace Roman űrteleszkóp küldetését is, amely még szélesebb látómezővel fog vadászni hasonló ősi robbanásokra.