A kék kóborlók (blue stragglers) meglehetősen különös csillagok. Többnyire gömbhalmazokban, ritkábban nyílt halmazokban (csillaghalmazokban) helyezkednek el. Az előbbieknek ráadásul jellemzően a centrumában vannak. Ám nem ettől kóborlók. Ugyanis nem a térben, hanem az időben (persze a kettő összefügg) kóboroltak el. Ezek ugyanis olyan fiatalnak tűnő csillagok, amelyek egyáltalan nem illenek be a csillaghalmazokba.
Ennek, és a gömbhalmazokra gyakorolt hatásuk megértéséhez kell néhány alap információ. A csillaghalmazokban - legyenek akár nyílt, akár gtömbhalmazok - a csillagok - legalábbis csillagászíti értelemben - nagyjából egyidőben alakulnak ki. Van ugyan egy pár(tíz)millió éves szórás közöttük, ám ez egy többmilliárd éves időskálán elhanyagolható. A csillagok élettartama pedig fordítottan arányos a tömegükkel és a színképükkel. Vagyis a nagyobb tömegű (így kékebb) csillagok jellemzően rövid ideig, a kék csillagok alig néhány tízmillió évig léteznek. Legalábbis kék csillagként, aztán felfúvódik és vagy a szomszédai nyúlják le a tömegét, vagy szupernóva lesz belőle (felrobban).
Na mármost az ismert gömbhalmazok szinte mindegyike több milliárd éves, vagyis ezekben semmi keresnivalója egy olyan csillagnak, ami alig pár tízmillió évig létezik. Rejtély, de nem megoldhatatlan, sőt, leginkább már megoldott. A megoldás lényege épp a lelőhelyük. A gömbhalmazok centrumaiban a csillagok eléggé sűrűn vannak, egy akkora térrészben, mint a naprendszer az Oort felhővel, elfér néhány belőlük. Ilyen zsúfoltság mellett két jelenség teljesen természetes: az egyik az, hogy néha még az amúgy szinte teljesen üres térben is sikerül néha a csillagoknak ütközniük. Mondjuk ennyit az ottani légiiárányításról :)
A másik, hogy a csillagok hajlamosak szűk csillagrendszerekké (kettős, vagy többes csillaggá) összeállni. Mindkettő ugyanahhoz vezet: a csillagok néha képesek egy kis anyagot szerezni más csillagoktól, ha azokkal összeütköznek, vagy ha az túl közel kerül hozzájuk. Az új, vagy az anyagot elszívó csillag tömege ugyanis jóval nagyobb lesz, mint az eredeti csillagé volt. Így persze felgyorsul benne a fúziós folyamat, több fényt sugároz ki, tehát kékebbé (vagy egyenesen kékké) válik. Eddig semmi új, ha valaki veszi a fáradtságot (és tud angolul) akkor ugyanezt találja a wikipédián vagy épp a valódi tudományos oldalakon. (Jó tanács: mindig a blue staggler-re keressünk, ne a kék kóborlóra, ha nem akarjuk, hogy a google azt higgye: drogot keresünk és Captcha-t kérjen :) ).
Ám milyen hatást gyakorolnak a kóborlóink a lakóhelyeikre? Sokkal érdekesebb kérdés, ráadásul láthatóan nem sokan teszik fel (vagy nem írják le). Pedig minden bizonnyal befolyásolják a gömbhalmazok fejlődését, sőt, nem kizárt, hogy a végzetüket is jelentik.
Kóborlóink ugyanis nem túl hosszú életű csillagok, ugyanakkor alaposan felkavarják a gömbhalmazok csillagai fejlődésének állóvizét. A gömbhalmazokban ugyanis a legtöbb csillag vörös törpe. Sok szempontból izgalmasak, de a csillagfejlődés szempontjából, izé, biztos van ebben is valami szépség. A vörös törpék tömege nagyon kicsiny, ezért sokáig, nagyon sokáig, rohadtul nagyon, unalmasan hosszú ideig léteznek. És ez még csak a fősorozatbeli létük. Alap fejlődéssel az univerzum egész eddigi léte során - legalábbis ismereteink szerint - még egyetlen vörös törpe sem hagyhatta el a fősorozatot (ehhez az univerzumnak kb. 50-80 milliárd kellene már lennie, és ekkor is csak a legnagyobb vörös törpék lépnének ki a fősorozatból). Ennek oka részben a hidrogén lassabb fúziója, a másik viszont az, hogy annak közel egészét fel is használják. Ez viszont nincs így a nagyobb tömegű csillagoknál, melyek a hidrogén készlet csak egy részét, és minél nagyobb a tömegük, annál kisebb részét használják fel.
Ám nem csak ez a különbség. A vörös törpék - épp azért, mert oly kicsiny a tömegük - a hidrogén készlet felélése után már nem tudnak további magfúziót fenntartani, így nem alakulnak át vörös órásokká, hanem egyenesen fehér törpe lesz belőlük.
Hacsak nem jön közbe valami. Ami vagy egy kék kóborló, vagy egy halott csillag (fehér törpe, neutroncsillag, fekete lyuk). A kék kóborló ezek közül a legszórakoztatóbb (legalábbis ebben az írásban). A kóborlóink ugyanis egy vagy több kis tömegű csillagból (jobbára vörös törpékből) egy nagy tömegű, nem ritkán kék csillagot csinálnak. Ezzel egyrészt felgyorsul a fúzió és a csillagfejlődés (a néhány tízmilliárd éves további pislákolást néhány millió vagy tízmillió éves tündöklésre cseréli), másrészt ugyanakkor megóvja a hidrogénkészletet. Az új, nagy tömegű csillag ugyanis már csak részben, egy kék csillag igazából csak eléggé kis részben használja fel a hidrogént.
Amikor a kóborlónk magjában elfogy a hidrogén akkor átalakul vörös óriássá és a későbbi sorsát már a környezet határozza meg. Ha elég nagy a tömegük és épp nincs a közelében egyetlen csillag sem, ami ekkor lenyúlja a gázai (vagyis a tömege) nagyobb részét akkor egy látványos szupernóvaként fejezi be evilági pályafutásukat. Tömegük nagy részét kivetik magukból, csak egy neutroncsillagot vagy egy fekete lyukat hagyva hátra. A kidobott tömegből (gázokból) pedig a gömbhalmaz külső régióiban új csillagok alakulhatnak ki. Ám nem ez a legvalószínűbb forgatókönyv.
Egy gömbhalmaz belsejében ugyanis mozgalmas az élet, vagyis egy felfúvódott csillag aligha marad magányosan, hamar akad egy társa, aki lenyúlja a tömegét. Ekkor is több minden történhet. Összefuthatott egy fehér törpével, amely nóvarobbanások során mehet át az átszívott tömeg hatására, így szétszórva az óriás tömegét, esetleg Ia típusú szupernóvává alakulhat át (bár a kapcsolódó elméletnek van egy gyenge pontja: az Ia szupernóvák a színképük alapján nem tartalmaznak hidrogént, viszont ezen eseménysor alapján kellene hidrogént tartalmazniuk legalább a légkörük külső, hűvösebb régióiban). Ez ismét az anyag szétszórásával jár.
Megeshet, hogy neutron csillaggal fut össze a vörös óriásunk (egykori kóborlónk). Ekkor általában szupernóva lesz a neutroncsillagból, ami ismét szétszórja az anyagot. Ugyanakkor nem csak kidobott gázok keletkeznek, hanem elvileg egy fekete lyuk is.
Persze összefuthatott egy fekete lyukkal is. Ekkor azt hinnénk, hogy az minden anyagot elnyel, de a fekete lyukak még akkor sem ilyenek, ha azok eseményhorizontjával kapcsolatos feltételezésem helyes. A fekete lyukak ugyanis nem túl hatékonyak mint kozmikus porszívó, a feléjük áramló tömeg legnagyobb részét ugyanis a forgástengelyük mentén kilövellik.
Azért persze megnő a fekete lyuk tömege és perdülete is, aminek még lesz jelentősége. Ám nem a halott csillagokkal történő találkozás a legvalószínűbb. A legvalószínűbb egy vörös törpe, amire szépen áttolja a tömege legnagyobb részét, így viszont megakad a vörös óriást fenntartó héliumfúzió és az - tömege legnagyobb részét elvesztve - fehér törpévé válik. Ám a tömeget átvevő vörös törpéből - bármily meglepő - nem más lesz, mint kék kóborló...
Igen, a kék kóborlók egyfajta forró krumpli játékot játszatnak a csillagokkal, felpörgetve azok fejlődését, egymás után öreg, fehér törpévé alakítva őket. Ám eme forró krumpli játékban más is történik. Ez pedig nem más, mint a friss fehér törpék kipenderítése a kettőscsillag rendszerből. Ám ezt egy eléggé sűrű közegben teszik, így azt jó eséllyel csak átdobta egy közeli csillagrendszerbe, így viszont a friss fehér törpe esélyt kap egy másik csillag tömegének lenyúlására.
Összességében véve a kék kóborlók három fontos hatást gyakorolnak a gömbhalmazokra: először is egyre gyorsuló ütemben növelik azokon belül a fehér törpék számát, így egyre gyakoribbá válnak az azokhoz köthető nóva és szupernóva robbanások. Az ezek során felszabaduló gázok és porok a gömbhalmaz árapályerői hatására annak külső régióiba vándorolnak és ott újra beindulhat a csillagkeletkezés. Immár azonban több por és gáz áll rendelkezésre, így egyrészt az új csillagok több fémet (vagyis héliumnál nehezebb elemet) tartalmaznak (a csillagászok számára minden fém, ami nehezebb a héliumnál. Igen, az oxigén is.), másrészt nagyobb eséllyel fejlődik ki (és marad fenn) bolygórendszer az új csillagok körül. A folyamatot csak azok az esetek akasztják meg, amikor az egykori kék kóborló egy halott csillagnak adja át a tömegét, ilyenkor ugyanis a gázok egy része egy robbanás keretében szabadulnak fel és áramlanak a gömbhalmaz külső régióiba.
A másik fontos hatás a fekete lyukak számának, tömegének és perdületének gyarapítása a gömbhalmazok központi régióiban. Így viszont azok felgyarapodhatnak és megindulhatnak az örömteli egyesülésük útján. Ez viszont ahhoz vezet, hogy a gömbhalmaznak határozott magja alakul ki és a gömbhalmaz egésze ahhoz rendeződik (mi pedig mérhetjük a gravitációs hullám detektorokkal).
A harmadik pedig a gömbhalmaz csillagai eloszlásának megváltoztatása. A sok bekövetkező szupernóva robbanás maga is alaposan felkavarja a gömbhalmaz unalmasnak amúgy sem nevezhető létezését. A tömeg kidobódások következtében ugyanis sok csillag megszabadulhat a mozgási energiája egy részétől és közelebb kerülhet a magban lévő csillagokhoz - persze ott ismét felgyorsulva. Más csillagok ezzel szemben éppen sebességre tesznek szert, így kifelé mozoghatnak a gömbhalmaz külső régió felé - persze elveszítve így a sebességüket. Ugyanakkor a külső régiókban kialakuló új csillagok a gravitáviójuk révén segíthetik a kidobott csillagok pályájának stabilizációját, vagyis egyre élesebb különbség alakulhat ki a gömbhalmaz centruma és perifériája között. Miközben szép lassan növekszik a csillagok generációjának száma is, újabb és újabb generációkat hozva létre.
Ám emlékezzünk a fekete lyukakra. Ők is új szerepet vesznek fel. Ahogy gyarapszik a tömegük úgy vonzzák magukhoz közelebb a többi csillagot. A tömegük gyarapodása közben azonban a perdületük is nő különösen a fekete lyuk összeolvadásokkor. Ám a fekete lyukak nem zsugorik a perdület tekintetében. És ez a bőkezűség végül a gömbhalmaz végzetét jelenti - persze jó értelemben, mert átalakul valami csodálatosabbá...
A fekete lyukak ugyanis a perdületük egy részét átadják a közelükben elhaladó, őket megkerülő csillagoknak, megnövelve azok a fekete lyuk forgástengelyére merőleges sebességi összetevőjét. Vagyis elhajlítják azok pályáját, így azok egyre inkább egy forgási lemez mentén kezdenek el keringeni. Egyben kijebb is dobódnak a gömbhalmaz külsőbb régióiba. Főképp a kisebb tömegű csillagok (vörös törpék). Ugyanakkor ezek a csillagok maguk is vonzzák a környező csillagokat, így azok egy részét is a fekete lyuk forgástengelyére merőleges síkbeli keringési pályára terelik.
Elegendően hosszú idő alatt - amely leginkább a kezdeti gömbhalmaz tömegétől függ - azt láthatjuk, hogy a gömbhalmaz elkezd elnyúlni, csillagainak egy része a centrális régióban egy dudorban gyűlik össze, míg a többi csillag legnagyobb része egy forgási síkba rendeződik. A végén valami ilyesmit kaphatunk:
Na jó, eléggé törpe változatban., kb. milliószor kevesebb csillaggal. De igen, a gömbhalmazok talán - határozottan talán! - törpegalaxisokká alakulhatnak. Megeshet, hogy a jelenlegi galaxisok is egykor hatalmas tömegű gömbhalmazok voltak, amelyek már felbomlottak, galaxissá alakultak át és egyesültek még nagyobb galaxisokká. Nem állítom, hogy feltétlenül így volt, de nem tartom kizártnak sem.
Amint azt sem, hogy a tejút körül keringő több, mint másfélszáz gömbhalmazból néhány milliárd év múlva néhány már nem gömbhalmaz, hanem egy nagyon pici törpegalaxis lesz.
