Hiperóriás csillagok új típusú robbanása

1054

A mai elképzelések szerint a nagyon nagy tömegű csillagok az ún. fényes kék változó (LBV, Luminous Blue Variable) fejlődési állapotban kezdeti tömegük jelentős részét elveszítik erős csillagszél és heves kitörések formájában. Ez a folyamat nagy valószínűséggel szupernóva-robbanáshoz vezet, részletei azonban még nem ismertek. Az η Carinae 1843-ban bekövetkezett óriás kitörése, melynek során a csillag a Nap tömegének körülbelül 12-szeresét vetette le magáról, prototípusa az ilyen folyamatoknak. A kitörés közben 650 km/s sebességgel ledobódó anyag elképesztő, 1043 J nagyságú mozgási energiát hordozott. Nathan Smith (University of California, Berkeley) szerint ez, már a szupernóvákéval összemérhető, annál azonban mindenképpen kisebb energia valószínűsíti, hogy az η Carinae kitörései olyan új robbanástípust képviselnek, melyhez hasonlót földi robotteleszkópokkal szupernóvakereső programok során extragalaxisokban már korábban is detektáltak. Érdemes megemlíteni, hogy a kitörés következtében az η Carinae egy időre az égbolt második legfényesebb csillaga lett.

Az η Carinae körüli ún. Homunculus-köd a Hubble űrteleszkóp elmúlt évtizedben készült felvételeiből összeállított kompozit képen. A köd anyaga részben az 1843-as óriás kitörés során ledobódott por és gáz.
[APOD, 2008.06.17., N. Smith, J. A. Morse (U. Colorado) és tsai, NASA]

A Homunculus-köd mellett egy korábbi, körülbelül ezer évvel ezelőtti robbanás során ledobott, szintén mintegy 650 km/s sebességgel táguló törmelék alkotta halvány héj nyomai is kimutathatók a területről készült megfigyelésekből. Az újdonság azonban az, hogy a 8 méteres déli Gemini teleszkóppal és a 4 méteres Blanco teleszkóppal (Inter-American Observatory, Chile) készült észlelések alapján Smith és munkatársai ennél a sebességnél körülbelül ötször gyorsabban mozgó gázszálakat is azonosítottak, melyek eredete Smith szerint szintén az 1843-as kitöréshez köthető. Ez már jóval közelebb van a szupernóva-robbanások esetében detektált tágulási sebességekhez, azonban nem jelenti azt, hogy az 1843-as esemény szupernóva-robbanás lett volna. Nagyon hasonlít hozzá, de a közben felszabaduló teljes energia kisebb, így vélhetőleg valamilyen eddig ismeretlen folyamatról van szó. A gyorsan mozgó anyag mostanában éri el a korábban ledobott nagyobb gáz- és porhéjat. Az ütközés által gerjesztett röntgensugárzás a Chandra műhold felvételein is detektálható.

Az 1843-as kitörés elképzelt fázisai. Az első kép a forró, kék szuperóriás csillagot mutatja a kitörés előtt, körülötte az körülbelül ezer évvel ezelőtti robbanás által produkált gáz- és porhéjjal. Az 1843-as kitörés aztán létrehozta a Homunculus-ködöt, illetve az előtte haladó nagysebességű lökéshullámot. Az idő előrehaladtával mind a Homunculus-köd, mind a gyorsabb lökéshullám kitölti a korábban ledobott héj által bezárt térfogatot. A gyors lökéshullám hatása a külső héj anyagának gerjesztésében mutatkozik meg. A kitörés fázisairól készített animáció innen tölthető le.

[Gemini Observatory, Lynette Cook]

Smith szerint az új eredmény fényében esetleg módosítanunk kell az η Carinae 1843-as, de általában az LBV-k kitöréseire vonatkozó elképzeléseinket is. Úgy tűnik, nem csak arról van szó, hogy csillagszél formájában állandóan anyag távozik ezen csillagok külső rétegeiből, de a csillag mélyebb rétegeiben bekövetkező robbanások is dobnak le külső rétegeket, ráadásul egyszerre nagyobb "adagokban". Ha Smith interpretációja helyes, akkor az eredetileg 150 naptömeget is elérő csillagok periodikus kitörések során tömegük jelentős részét veszíthetik el az életük végét jelentő szupernóva-robbanás felé vezető fejlődési úton. Ezek a kitörések természetesen nem rombolják szét a csillagot, s a rövid életút során akár többször is bekövetkezhetnek. Az azonban, hogy hányszor, s milyen időközönként, illetve, hogy a jövőben még hány kitörés várható, még az η Carinae esetében sem világos, melynek jelenlegi tömege 2-3 millió évnyi hasonló aktivitás után ma körülbelül 90-100 naptömeg.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature magazin 2008. szeptember 11-i számában jelent meg.

Forrás:

Hozzászólás

hozzászólás