Egy véletlen felfedezésnek köszönhetően bővült a csillagászok szótára a millinóva kifejezéssel. Nemrégiben a Kis- és a Nagy Magellán-felhőben sikerült azonosítani 28 újfajta röntgenforrást, amelyek robbanásszerű csillagkitörésekhez köthetők. Emellett fény derült arra is, hogy talán 8 éve is sikerült egy ilyen eseményt detektálni, amelyet akkor még nem tudtak osztályozni a csillagászok.
Jelenleg nem teljesen ismert, hogy ezek a kitörések pontosan hogyan produkálnak röntgensugárzást, a kutatók azonban úgy gondolják, hogy a millinóvák a kis tömegű csillagok végállapotakor létrejövő fehér törpecsillagoknak a kettős rendszerben történő fejlődéséhez köthetőek, mégpedig ahhoz a folyamathoz, amikor a törpecsillagok „táplálékot” szereznek felduzzadt társcsillaguktól.

A kutatást vezető Przemek Mróz szerint a millinóvák olyan, háromszög alakú, szimmetrikus kitörések formájában jelennek meg, amelyek nem hasonlítanak egyik, korábban ismert változócsillag kitöréseire sem. Eredetileg a kutatócsoport az OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) nevű, kifejezetten a gravitációs lencsehatás detektálásárára szakosodott égboltfelmérés 20 évnyi adatsorát vizsgálva idős fekete lyukakat keresett a Tejútrendszer sötét anyag halójában. Ez azonban nem járt sikerrel, ugyanis egyetlen ilyen fekete lyuk jelenlétét sem sikerült kimutatni. Ez viszont arra utal, hogy kevés fekete lyuk maradt vissza az Univerzum fiatal korából, így nagy valószínűséggel nem ezeknek a jelenlétéhez köthető a sötét anyag jelenléte galaxisunkban. A kutatóprogram melléktermékeként sikerült felfedezni a millinóvának is nevezett röntgenforrásokat.
28 millinóva
Az OGLE adatainak vizsgálatából a kutatók a Tejútrendszer kísérőgalaxisaiban, a Kis-, illetve a Nagy Magellán-felhőben találtak két tucatnyi olyan csillagot, amelyek fényessége néhány hónap leforgása alatt körülbelül a 10-20-szorosára növekszik, majd újra elhalványul. A vizsgált objektumok némelyike többször is megismételte a kitörést a mérési időszak alatt, míg más csillagoknál csak egyszer fordult elő ilyen esemény.
A mintába tartozó millinóvák egyikét, az OGLE-mNOVA-11-et sikerült a kutatóknak részletesen is megvizsgálniuk: nem csak fénygörbét, hanem színképeket is készítettek róla, amelyek alapján sikerült kimutatni a hélium, a szén, a nitrogén, és egyéb ionizált elemek jelenlétét. Ebből arra következtethetünk, hogy a millinóvák rendkívül magas hőmérsékletűek. Az optikai fényességváltozás mellett pedig sikerült röntgensugarakat is detektálni a forrás irányából, amelyet a kutatócsoport elmélete alapján a körülbelül 600 ezer °C-os, forró gáz képes kibocsátani. Ez a hőmérséklet körülbelül 100-szorosa a Nap felszíni hőmérsékletének, és jócskán meghaladja a legforróbb csillagok felszíni hőmérsékletét is.
Szintén érdekes, hogy a 28, újonnan felfedezett objektum hasonlóságot mutat egy korábban azonosított tranzienssel, a 2016-ban megjelent ASASSN-16oh-val. Mróz csoportja szerint ez a 29 objektum egy új változócsillag alosztályt alkot, amelynek fényessége körülbelül ezrede a klasszikus nóvákénak: innen ered tehát a millinóva elnevezés.

Itt azonban felvetődik a következő kérdés: mik is azok a millinóvák, hogyan keletkeznek, és mi különbözteti meg őket az eddig ismert változócsillagoktól?
A millinóvák mibenléte
A millinóvák is azon csillagok közé tartoznak, amelyek egy fehér törpe, és egy, a Roche-térfogatát kitöltő társcsillag szoros kettős rendszeréhez köthetőek. A fehér törpék a kis tömegű csillagok végállapotakor alakulnak ki, és sokszor nem magányosan, hanem kettős rendszerben folytatják életüket. Ez pedig lehetővé teszi számukra, hogy anyagot vonjanak el társcsillaguktól, és ennek következményeként kitöréseket produkáljanak.
Az ilyen típusú csillagrendszerekben történnek meg például a jól ismert, Ia típusú szupernóva-robbanások is, amelyeknek során a rendszerben lévő fehér törpecsillagnak sikerült annyi anyagot átvonzania társától, hogy elérje a Chandrasekhar-határnak nevezett értéket, és ezáltal robbanásszerű fúzió induljon be felszínén, amely a csillag megsemmisüléséhez vezet hatalmas energia- és fényességkibocsátás mellett. Szintén szoros kettős rendszerekben jönnek létre a klasszikus nóvák is, amelyek, bár szintén fúziós robbanások, nem semmisítik meg a szülőcsillagukat, illetve a törpenóvák, amelyek az előző két csoportnál jóval kisebb felfényesedést produkáló, ismétlődő csillagkitörések.
A 28 eseményt vizsgáló kutatócsoportnak azonban sikerült megállapítania, hogy az OGLE-mNOVA-11 nem hasonlít az említett változócsillag-típusok egyikéhez sem. Mróz és munkatársai szerint a millinóvák olyan kettős rendszerekben jönnek létre, amelyek egy fehér törpe, illetve egy szubóriás csillag egymáshoz rendkívül közel keringő, néhány napos periódusidejű együtteséből állnak.
Noha még mindig rejtélyes, hogy hogyan jön létre a detektált röntgensugárzás ezekben a rendszerekben, az ezt vizsgáló csoportnak vannak ötletei: az egyik elmélet szerint a sugárzás a fehér törpecsillag körül kialakult tömegbefogási (akkréciós) korongban jön létre, mégpedig ott, ahol a korong érintkezik a fehér törpe felszínével, míg a másik elmélet alapján a röntgensugarakat a fehér törpe felszínébe csapódó anyag által beindított fúziós megszaladás okozza.

Ezek a folyamatok azonban nem közelítik meg a törpenóvák, nóvák, vagy a szupernóvák esetén megfigyelt intenzitást, amiből arra következtethetünk, hogy a fehér törpe nem dob le magáról anyagot. Ilyen módon tehát a társcsillagból történő „táplálkozás” által a fehér törpecsillag tömege folyamatosan növekszik, egészen addig, amíg el nem éri az Ia típusú szupernóva-robbanáshoz szükséges határtömeget. A millinóvák ebben a formában az Univerzum standard gyertyáiként használatos, és a távolságmérésben kiemelkedő szerepet játszó Ia-típusú szupernóvák elődeinek is nevezhetőek.
Mróz kutatócsoportja a jövőben igyekszik még részletesebb vizsgálatnak alávetni a 29 millinóvaként azonosított objektumot, hogy a későbbiekben még többet tudjunk meg rejtélyes fizikai tulajdonságaikról.
Az itt bemutatott eredmények az Astrophysical Journal Letters című szakfolyóiratban jelentek meg.
A cikk forrása:
https://www.space.com/millinovas-chance-discovery-x-ray