A csillagrobbanások magyarázata

502

A nagytömegű csillagok szupernova-robbanásainak megértése és pontos
modellezése évek óta foglalkoztatja az asztrofizikusokat. A robbanás
hevességére azonban az asztrofizikában használt számítógépes
szimulációk mindeddig nem voltak képesek választ adni.

Az
Arizonai Egyetem Adam S. Burrows vezette tudóscsoportja egy nemrégiben
végzett szimuláció során felfedezte, hogy az összeomló csillag
belsejében keletkező hanghullámok energiája elegendő lehet egy nagy
tömegű csillag szétrobbanásához.

Az eddig elfogadott elmélet
szerint, amikor egy csillag kifogy a nukleáris tüzelőanyagból,
összeomlik a saját súlya alatt. Amikor a mag eléri a neutroncsillag
sűrűségét, egy lökéshullám indul el, melynek energiáját a magból kifelé
áramló neutrínók adják. A legtöbb szimulációban azonban az ily módon
létrejövő lökéshullám még az előtt elhal, hogy szét tudná vetni a
csillagot.

Burrow csoportja a korábbi modellekkel ellentétben a
keletkező proto-neutroncsillagot is benne hagyta szimulációban, és így
egy olyan mechanizmust talált, amely magyarázatot adhat a
szupernova-robbanás hevességére. A behulló csillaganyag az egyik
oldalon erőteljesebben bombázza a születendő neutroncsillagot, amitől
az hevesen oszcillálni kezd. Így a becsapódó anyag mozgási energiája
akusztikus hullámokká alakul, amelyek az ellentétes oldalon terjednek
kifelé. A hanghullámok egy erőteljes lökéshullámmá alakulnak, amelynek
már elegendő az energiája a csillag szétvetéséhez.

Az akusztikus
mechanizmus aszimmetriája révén erőteljesen meglöki a neutroncsillagot.
Ez egyben megmagyarázná az intersztelláris térben 1000 km/s-ot is
meghaladó sebességgel száguldó pulzárok rejtélyét is. A csillag külső
rétegén keresztülszáguldó lökéshullám megteremti a feltételeket a
könnyebb elemek vasnál nehezebbekké való egyesüléséhez. Az így
keletkezett szupernóva-maradvány aszimmetrikus lesz a legtöbb
megfigyelthez hasonlóan.

A Texasi Austini Egyetemen a J. Craig
Wheeler által vezetett csoport szintén akusztikus mechanizmust talált,
de modelljük inkább a mag mágneses mezeje által keltett hanghullámokon
alapul.

Burrow csoportja a szimulációt két dimenzióban végezte
egy 11 naptömegű, nem forgó csillaggal. Modelljük tesztelését különböző
tömegű csillagokkal folytatják, figyelembe véve a forgás és az
általános relativitáselmélet hatásait. A végső teszt pedig a
szimulációk eredményeinek a megfigyelésekkel való összevetése lesz.

Hozzászólás

hozzászólás