A Hubble sem látta, mi volt az?

308

Az M82 galaxisban feltűnt, 2014J szupernóva szülő égitestjét nem sikerült azonosítani a Hubble-űrtávcső archív felvételein sem, vagyis valamilyen halvány rendszerben történt a robbanás.

2014 januárjában szupernóva robbant egy közeli galaxisban, a Nagy Medvében található Messier 82-ben. A 2014J-ről hamar kiderült, hogy Ia-típusú robbanás volt, azaz vagy két fehér törpe összeolvadása, vagy egy normál csillag és egy fehér törpe párosa hozta létre. Mivel az M82 csak 11 millió fényévre található tőlünk, volt némi remény arra, hogy korábbi felvételeken sikerült megörökíteni a szülő égitestet. Kozmológiai szempontból ugyanis nagyon nem mindegy, mi hozza létre az Ia-típusú szupernóvákat. Ha egy vörös óriás anyagátadása hizlal egy fehér törpét addig, amíg össze nem roppan, akkor a fehér törpék által elérhető legnagyobb tömeg (a Chandrasekhar-határ) egyetemessége miatt minden Ia szupernóva közel azonos fényességű: nagyon fényes standard gyertyaként a legtávolabbi galaxisok távolsága is meghatározható velük. Ha azonban két fehér törpe olvad össze és vetődik szét, a szupernóva fényessége attól függ, mekkorák voltak a csillagok eredetileg, és az Univerzum méterrúdjai hirtelen pontatlanná válnak.

20140701_2014j_kep1
Balra: a Keck távcső adaptív optikás felvétele a szupernóváról. Jobbra: ugyanaz a terület a Hubble korábbi felvételein. A bekarikázott csillagok segítségével határozták meg a szupernóva pontos pozícióját (fekete pont).

A Hubble-űrtávcsővel korábban készített, archív M82-felvételeket a Patrik Kelly (University of California, Berkeley, USA) vezette amerikai szerzőgárda elemezte ki. Az űrtávcső tizennyolcszor fotózta le a galaxist, 1997 és 2010 között. Ám az összes felvétel egyesítésével sem sikerült egyértelműen azonosítani a szupernóva forrását. Ebben a távolság mellett közrejátszik az is, hogy a területen igen nagy a csillagsűrűség és elég sok csillagközi por is gátolja a fény útját.

20140701_2014j_kep2
A vastag piros vonal a mérésekből levezethető felső korlát az eredeti rendszer fényességére. Szürke dobozok jelzik az egyes nóvaszerű változók előfordulási helyeit. A színes pontok különböző tömegű csillagok fejlődési útjai a fősorozattól (fekete vonal): látható, hogy csak a legkisebb (zöld és lila) csillagok maradnak elég halványak vörös óriásként is.

A negatív észlelés miatt csak felső korlátokat lehetett adni a szupernóva-előd fényességére. De már ez alapján is kizárható, hogy egy fényes vörös óriás vagy szuperóriás anyagát szívta el a felrobbanó fehér törpe, annak ugyanis látszódnia kellett volna. Ez javarészt kizárja az RS Ophiuchi csillagrendszerre hasonlító visszatérő nóvákat. Az viszont lehetséges, hogy egy másik altípus, a legfeljebb 1-2 naptömegű társat tartalmazó U Scorpii-féle nóva végső robbanását láthattuk, mert azok elég halványak lennének. Részben, de nem teljesen zárhatóak ki a V445 Puppis-típusú csillagrendszerek, vagyis a hélium-nóvák: olyan kettősök, ahol a fehér törpe egy, a hidrogénburkát már szinte teljesen elvesztett, hélium csillagról szívja el az anyagot. A kettős fehér törpe rendszerek ugyanakkor jóval halványabbak lennének, mint a Hubble detektálási limitje. Ezek alapján a 2014J-t vagy egy kettős fehér törpe összeolvadása, vagy egy kis tömegű, halvány, normál csillag által felhizlalt fehér törpe összeomlása keltette.

Az eredményeket bemutató szakcikk az Astrophysical Journal folyóiratban jelent meg.

Forrás: arXiv:1403.4250

Hozzászólás

hozzászólás