csillagaszat.hu
csillagászat.hu
Csillagászati hírportál

A valaha észlelt legnagyobb szupernóva-robbanás







Az először 2006. szeptember 18-án észlelt, s az SN 2006gy jelzéssel ellátott szupernóva a valaha megfigyelt legnagyobb és legfényesebb robbanást produkáló csillag, s valószínűleg első példája a régóta keresett új szupernóva-típusnak, a nagyon nagy tömegű csillagok robbanásának, ami nagyon gyakori lehetett a korai Univerzumban.

A Lick Obszervatórium adaptiv optikával készült infravörös és a Chandra műhold röntgenfelvétele az SN 2006gy-ról. Az infravörös felvételen a halványabb forrás a galaxis centruma, a fényesebb maga a szupernóva. A röntgenfelvételen a két forrás erőssége nagyjából megegyezik.

A "normál" szupernóvák legnagyobb fényességüket néhány naptól pár hétig terjedő időskálán érik el, majd ezután néhány hónap alatt teljesen elhalványodnak. Ezzel szemben az SN 2006gy-nak 70 napra volt szüksége a maximális fényesség eléréséhez, majd ezt követően három hónapon keresztül minden eddigi szupernóvánál fényesebben ragyogott. Még most, majdnem 8 hónap elteltével is fényesebb, mint egy szokásos SN a csúcsfényessége időszakában, s még mindig túlragyogja a Földtől 240 millió fényévre a Perseus csillagképben található, NGC 1260 katalógusjelű galaxisát.

A kaliforniai Berkeley Egyetem két csillagásza, N. Smith és D. Pooley a felrobbant csillag tömegét 100 és 200 naptömeg közé teszi, azaz a mai tudásunk alapján elméletileg egyáltalán elképzelhető legnagyobb csillagtömegről van szó. Az ilyen óriási csillagok olyan ritkák a Tejútrendszerünkhöz hasonló galaxisokban, hogy egy 400 milliárdos populációban valószínűleg csak egy tucat található belőlük. A becslések szerint a robbanás során felszabaduló energia egy normál szupernóva-robbanásénak körülbelül százszorosa lehetett.

A kutatók az égitestet a felfedezés után több eszközzel is figyelték, többek között a Lick és a Keck obszervatóriumok távcsöveivel, illetve a Chandra röntgenműhold műszereivel. Az eredményekről az Astrophysical Journal szakfolyóirat hasábjain fognak beszámolni.

A legalább 10 naptömegű csillagok, miután belsejükben a hidrogénből kiindulva a vasig felépültek az elemek, befejezik aktív pályafutásukat, leáll bennük a termonukleáris fúzió. A folyamat vége felé a csillag belsejében termelődő, s kifelé haladó energia sugárnyomása már nem elegendő, hogy megtartsa a csillag külső rétegeit, melyek ezért bezuhannak, s összenyomják a csillag magját, amiből neutroncsillag vagy fekete lyuk lesz. Az összeroppanás egy kifelé haladó lökéshullámot indít, ami ledobja a külső rétegeket, s ezt a folyamatot látjuk óriási kifényesedésként.

A jóval nagyobb, 140-250 naptömegű csillagok esetében a csillag magjának hőmérséklete a fúziós folyamatok során olyan nagy értéket ér el, hogy még a fúziós végállapot elérése előtt a nagyenergiájú gammasugárzás párkeltése következtében anyag-antianyag, tipikusan elektron-pozitron párok keletkeznek. Mivel a csillag egyensúlyát ebben az esetben a gammasugárzás tartja fenn, mihelyt ez elkezd csökkenni, a külső rétegek szintén bezuhannak. A folyamat végén egy olyan termonukleáris robbanás következik be, ami elméletileg bármely normál szupernóva-robbanásnál fényesebb, Univerzum-szerte megfigyelhető végeredményt produkál, ami után mindössze egy táguló forró gázfelhő marad, mindennemű maradvány, pl. fekete lyuk nélkül.

Művészi elképzelés az SN 2006gy robbanásáról. A tüzijátékszerűen kidobódó, fehér színnel jelzett anyag maga a robbanás. A csillag korábbi, szintén nem eseménytelen élete során csillagszél és kisebb-nagyobb kitörések formájában eltávozott, vörös színnel jelölt hideg gáz két lebenybe rendeződött. Amikor a robbanás eléri ezt a korábban ledobott anyagot, egy lökéshullám-front keletkezik (zöld, kék és sárga szín), ami felmelegíti a gázt.

A Chandra mérései is megerősítették azt, hogy egy valóban extrém tömegű csillag halálát láttuk, s nem egy fehér törpe robbant egy hidrogénben gazdag környezetben. Ekkor ugyanis a forrásnak a Chandra által detektáltnál 1000-szer fényesebbnek kellett volna lennie. 

Az ilyen új típusú robbanások az elméletek szerint jelentős mennyiségű nehézelemet is létrehoznak. A szupernóvák által a robbanás után kibocsátott energia a közben keletkezett 56-os nikkel radioaktív bomlásából származik. Smith szerint jelen esetben mintegy 20 naptömegnyi nikkel jött létre, míg egy Ia típusú robbanás során mindössze 0,6 naptömegnyi keletkezik. Az elképzelések szerint a korai Univerzumban nagy számban robbantak ilyen nagyon nagy tömegű csillagok, így jelentős mértékben hozzájárultak a Világegyetem nehéz elemekkel való "beszennyezéséhez", áttételesen a bolygók, majd az élet létrejöttéhez is.

Az SN 2006gy ún. progenitora, azaz szülőcsillaga tömegének jelentős részét már a robbanás előtt elveszítette, hasonlóan az η Carinae nevű, 100-120 naptömegű ún. LBV csillaghoz (LBV, Luminous Blue Variable, fényes kék változó), amely a Tejútrendszer legnagyobb tömegű csillaga. Az SN 2006gy esete azt is jelezheti, hogy a tőlünk mindössze 7500 fényévre lévő η Carinae is hasonló módon fog felrobbani, a legújabb "előrejelzések" szerint valószínűleg valamikor a nem túl távoli jövőben. Ha ez bekövetkezik, az η Carinae az emberiség történetének legbriliánsabb jelensége lesz az éjszakai égbolton.

A Tejútrendszer legnagyobb, körülbelül 100 naptömegű csillaga, az η Carinae környezete. Jó eséllyel ez a csillag lesz a következő, szupernóva-robbanást elszenvedő objektum a Galaxisban. A Hubble Űrteleszkóp felvételén jól látszik az 1842-es óriás kitörés során ledobott, két lebenybe rendeződött por és gáz. A XIX. század közepén néhány évig az η Carinae a Sirius után az éjszakai égbolt második legfényesebb objektuma volt.

Ha ezek a szuper-szupernovák valóban olyan fényesek, mint az SN 2006gy, akkor a kutatók reményei szerint az új generációs James Webb Űrteleszkóppal lehetőség nyílik arra, hogy az Univerzumban legelsőként bekövetkezett hasonló robbanásokat is detektálják, s így közvetve is igazolják ezen nagytömegű csillagok létezését.

Forrás: University of Berkeley PR 2007. máj. 7.

Ez a bejegyzés Különleges csillagok kategóriában van. Link könyvjelzője.
  • Magyarország megújul