Talán az NGC 7789 a kedvenc nyílthalmazom, méghozzá az egész égen, a délit is beleértve. Még azt hiszem az 1998-as nyári ágasvári ifjúsági táborban feküdtem kint a hálózsákban és egy 10x50-es binoklival nézelődtem a nyári és őszi Tejútban. Ekkor került a látómezőbe a ß Cas melletti sűrű csillagmezőben lévő halmaz. Először azt hittem, hogy üstökös - egy fia csillag nem látszott benne. Azóta nagyon szeretem. Főleg kisebb távcsővel nyújt lélegzetelállító látványt. Nagyobb távcsővel, teljesen felbontva már nem tűnik olyan különlegesnek.

Legalább 10 éve komolyan foglalkoztatott a gondolat, hogy lerajzoljam az NGC 7789-et. Az elején teljesen kizártnak gondoltam, hogy ez sikerüljön. Aztán már inkább azon gondolkodtam, hogy hogy legyen: mekkora nagyítással, milyen látómezővel, milyen legyen a kompozíció. Illetve az ihletre vártam. Ez a 2013-as tarjáni táborban jött el, és még ugyanannak az évnek az őszén sikerült is befejezni a rajzot.

A látómezőről - ragyogó, sűrű tejútmező - és a halmazról is csak szuperlatívuszokban tudok beszélni. A nyílthalmaz nem hivalkodóan fényes, és nincsenek extrém fényes csillagai. Viszont a katalógus szerint kb. 900 tagja van. Ebből 50-80 csillagot sikerült pozíció szerint lerajzolni. A kis Dobsonban egy grízes izzás az egész halmaz. Szinte minden csillaga viszonylag halvány.

Tudományos szempontból az NGC 7789 különlegessége, hogy viszonylag nagy számban tartalmaz kék vándorokat. Ezek valószínűleg csillag-csillag kölcsönhatásban "megfiatalodott"  - forró kék óriáscsillagok a halmaznál jóval fiatalabbnak tűnő életkorral. A rajzomat a kék vándorokat jelölő fényképekkel utólag összehasonlítva kiderült, hogy többet is pozíció szerint lerajzoltam.

Összehasonlítás a fényképpel

Balra az MTM Observatory jóvoltából 15 cm-es távcsővel készült fényképe látható. Az eredeti felvételt elforgattam és kivágtam, hogy a rajz és a fénykép nagyjából azonos égterületet ábrázoljon.

Nyílthalmazokat összehasonlítani elég munkás dolog, mert az ember itt tényleg kénytelen csillagról csillagra átbogarászni a képeket.

Miután sz NGC 7789 nagyon kedves a szívemnek, igyekeztem pontosan (és lassan) rajzolni, ami valamennyire talán sikerült is. Azért bőven látszanak a rajz pontatlanságai is.

Természetesen a halvány csillagok tengere nem látszott, és sajnos a csillagok színe sem. Ezt leszámítva a vizuális látvány szerintem nem marad el a fényképtől. Különösen érdemes megnézni a halmaz sűrű részének a peremén jobbra lent látható vörös óriások füzérét. Ez összképben is és csillagról csillagra egyeztetve is szerepel a rajzon.

Az NGC 7789-ről

Az NGC 7789 nyílthalmaz tőlünk kb. 7600 fényévre található a Tejútrendszer Perseus-karjában. A nagyságrendileg 1000 tagot számláló halmazt a Cassiopeia csillagképben kereshetjük. Látszólagos mérete 20' körüli, fényessége nagyjából 6.7^mg. Legfényesebb tagjai 11^mg körüli vörös óriások, illetve kék vándorok. A halmaz kb. 1.6 milliárd éves, amivel viszonylag öregnek számít.

Az NGC 7789-et Caroline Herschel fedezte fel 1783-ban, ezért a halmazt "Caroline Rózsája" néven is említik.

A halmaz csillagait F. Küstner katalogizálta 1923-ban^[1]. Alább a csillagok neveiben a K Küstner nevére utal.

Kék vándorok

A nyílthalmazok csillagfejlődése

A nyílthalmazok csillagai általában nagyjából azonos időben, a csillagok élettartamához képest egy rövid időintervallumban keletkeznek. Ezért a halmaz csillagai nagyjából ugyanolyan idősek - az NGC 7789 esetében kb. 1.6 milliárd évesek. Viszont a csillagok tömege eltérő, ezért a halmaztagok kezdeti tömegüktől függően fejlődésük különböző szakaszában tartanak. A kisebb tömegű csillagok magjában még javában folyik a hidrogén-fúzió - ezek a Hertzsprung-Russel diagram (vagy a nagyon hasonló szín-fényesség diagram) fősorozatán foglalnak helyet. Gondolatban a nagyobb kezdeti tömegű csillagok felé haladva (a szín-fényesség diagramon a fősorozaton balra felfelé) elérünk a lefordulási ponthoz. Az NGC 7789-nél ez a mellékel ábra szerint B-V = 0.6^mg, V = 14^mg körül van. Ezeknek a csillagoknak a magjában már kevés a hidrogén ahhoz, hogy hidrogén-fúzióval a csillag egyensúlyban maradhasson - nagyobb kezdeti tömegük ellenére ezek hamarabb felélték "üzemanyagukat". Ezek a jövőben "gyorsan" vörös-óriásokká válnak (jobbra fel mozdulnak majd a szín-fényesség diagramon). A még nagyobb kezdeti tömegű csillagoknál mindez már lezajlott és már most vörös-óriások (jobbra fent a szín-fényesség diagramon). A halmaz legnagyobb kezdeti tömegű csillagai pedig már valószínűleg felrobbantak szupernóvaként.

A kék vándorok

Ha jól megnézzük az NGC 7789 szín-fényesség diagramját, a lefordulási pont fölött (balra fent) is látszanak csillagok a fősorozaton. Ezek forró, fényes, kék csillagok, amik nem férnek bele az előzőleg leírt modellbe. Hiszen ha ezek is ugyanakkor keletkeztek, mint a halmaz többi csillaga, akkor már rég fel kellett volna robbanniuk szupernóvaként. A kék vándorokat Allan Sandage fedezte fel 1953-ban az M 3 gömbhalmazban, és azóta sem teljesen tiszta ezeknek a csillagoknak a természete.

Nem is a halmazhoz tartoznak?

Sajátmozgás-, radiális sebesség- és polarizációs vizsgálatokkal arra jutottak, hogy a kék vándorok jó része nagyon nagy valószínűséggel halmaztag. Utóbbi mérés azon a gondolaton alapszik, hogy a csillagközi anyag csekély mértékben polarizálja a csillagok alapból jó esetben polarizálatlan fényét. Ha egy csillag a halmaz mögött vagy előtt van, akkor eltérő mértékben és irányban polarizálódhat a fénye.

Különleges csillagfajta?

Spektroszkópiai vizsgálatokkal a kék vándorok nem mutatkoztak különösebbnek az átlagos csillagoknál.

Felmerült még, hogy a kék vándorok később, egy második csillagkeletkezési hullámban keletkeztek, esetleg a halmaz - a Tejútrendszeren belüli keringése során - befogta őket. A megfigyelések alapján egyik sem tűnik valószínűnek.

Gyakoriság

Ismernek kék vándorokat fiatal és öreg nyílthalmazokban, gömbhalmazokban és a Tejút halójában is. És nem csak 1-2 csillagról van szó, néhány halmazban meglehetősen sok van belőlük. Ilyen az NGC 7789 is. A halmazon belüli térbeli eloszlásuk sem utal egyértelműen a mibenlétükre.

Magányos csillagok vagy kettősök?

Sok modell létezik, ami a kék vándorok létét próbálja magyarázni. Magányos csillagok esetében felmerült az ötlet, hogy pl. a gyors tengelyforgás miatt a csillag anyaga átkeveredik, a magba hidrogén jut, így a nagy tömegű csillag több időt tölthetne el a fősorozaton. Az egyre pontosabb mérések alapján azonban az látszik valószínűnek, hogy a kék vándorok többsége szoros - akár érintkező - kettőscsillag (vagy az volt), ahol a két komponens között anyagátadás zajlik. Vagy akár össze is olvad a kettős két tagja. Vagy esetleg kettős rendszerek ütközésekor keletkezett csillagok.

A kettőscsillag hipotézist támasztja alá, hogy több kék vándorról is kiderült, hogy spektroszkópiai kettőscsillagok (nagyságrendileg 1 napos periódussal). Elképzelhető, hogy a kék-vándorok többféle módon is létrejöhetnek, és halmazról halmazra változik, hogy melyik keletkezési mód a domináns.

Mindez saját szemmel az NGC 7789-ben

Nem kell megoldanunk az asztrofizika egyik talányát ahhoz, hogy kicsit "közelebb kerüljünk" a kék vándorokhoz. Az NGC 7789 szín-fényesség diagramján is látszik, hogy ezek gyakorlatilag a halmaz legfényesebb csillagai - a vörös óriások mellett. Sajnos a kék vándoroknak csak az után néztem utána, hogy a végleges rajz elkészült, így rajzolás közben nem voltam tudatában annak, hogy pontosan mit is látok. A rajzon szereplő kék vándorok fényességadatait a mellékelt táblázat foglalja össze. Nagy valószínűséggel mindegyikük halmaztag. Ezeken kívül még sok (min. egy tucat) kék vándor található az NGC 7789-ben, de azok már halványabbak (13^mg-14^mg körüliek).

Érdekesség, hogy a K 677 és a K 1211 már annyira fényesek (és nagy tömegűek), hogy a kettőscsillag hipotézis felső határa környékén helyezkednek el, ezzel kicsit tovább bonyolítva az asztrofizikusok dolgát.

Tudomásom szerint az NGC 7789 kék vándorait valamikor az 1990-es években Bakos Gáspár már végigbogarászta egy Mizárral (11 cm-es Newton távcső), de közelebbit nem tudok erről az észlelésről.

Ugyan a rajz természetesen pontatlan valamennyire, de kiválóan össze lehet hasonlítani a fényképekkel. Ráadásul az  olaszországi MTM Observatory fényképén ragyogóan látszanak a csillagok színei, és nagyon szépen kiugranak a fényes kék csillagok.

Adja magát az az észlelési kihívás, hogy a csillagok színét is jó lenne saját szemmel érzékelni. A kék vándorok pozíciójának ismeretében már csak egy elég nagy távcsőre, egy kristálytiszta, fényszennyezésmentes őszi éjszakára van szükség és valószínűleg jó sok türelemre. Ez még a jövő zenéje...

Úgy alakult, hogy nem sokkal ezen cikk megírása után, 2016.02.05-én Ágasvárról meg tudtuk nézni az NGC 7789-et 40 cm-es Dobsonnal, 220x-os nagyítással. Első próba a fényes és tág kettőscsillag volt a K 677 és a K 1211 között kb. 1/3 úton a K 677 felé. A fotón ezeknek rendkívül látványos a színeltérése: a fenti fotón jobb oldali csillag, a K 889 nagyon kék, a másik pedig erősen narancssárga. Utóbbi a K 971 jelű vörös óriás. A távcsőben többen is láttuk a színeltérést, bár közel sem olyan látványos a különbség, mint pl. a gamma Andromedae esetében. Ezután a legfényesebb kék vándor, a K 677 színét próbáltuk meg érzékelni, ami nehezebben, de azért látszott. Hiába kék a csillag a fotón, ilyen fényességnél már a fehértől alig eltérő fakó színűnek tűnik. Nehezíti a megfigyelést, hogy itt nincsen markáns vörös óriás a közelben. Ezért a K 677 színét a halmaz délnyugati (jobb) oldalán lévő vörös óriás lánc tagjaival próbáltam meg összehasonlítani.

Megjegyezném, hogy ez nem tudományos publikáció. Igyekeztem az elérhető legfrissebb információkat összegyűjteni, de nem követem a vonatkozó irodalmat, és nem is vagyok csillagász. Így előfordulhat, hogy az itt leírtakból nem minden állja meg a helyét.

Referenciák

1. Küstner, F.; 1923, Ausmessungen der vier offenen Sternhaufen NGC 7789, Messier II und 35, NGC 6939.
2. Burbidge, E. M.; Sandage, A.; 1958, The Color-Magnitude Diagram for the Galactic NGC 7789.
3. Livio, M; 1993, Blue Stragglers: The Failure of Occam's Razor?
4. Twarog, B. A.; Tyson, N.; 1985, UVBY photometry of blue stragglers in NGC 7789.
5. Berger, M.; 1982, Polarization in NGC 7789 and the membership of blue stragglers.
6. Wikipedia: Blue straggler