Aszimmetrikus robbanó csillagok

630

A 2004-es év amatőrcsillagászok számára is jól észlelhető eseménye
volt az NGC 2403 jelű galaxisban feltűnt SN 2004dj szupernóva, amely
több hónapon át kisebb távcsövekkel is megfigyelhető volt. Az ilyen
csillagrobbanások azonban nem csak az amatőrök számára érdekesek. A
nagy tömegű csillagok szupernóvaként való felrobbanásához vezető
folyamatok megértésében valószínűleg kulcsfontosságú szerepet játszik a
robbanás korai jellemzőinek meghatározása, első helyen a szétrepülő
gázfelhő belső szimmetriáival. Az utóbbi években sorra szaporodtak a
robbanások gömbszimmetriától való eltérésére utaló jelek, és a legújabb
mérések bizonyítják, hogy egy csillag halála összetett folyamatok
eredménye.

Douglas C. Leonard és kollégái a Nature-ben
elfogadott cikkükben a spektropolarimetria módszerét alkalmazták fiatal
szupernóvák geometriájának vizsgálatára. Ennek alapja, hogy a
felrobbanó csillag fényében megfigyelhető polarizáltság általában a
gömbszimmetrikus alaktól való eltérést jelzi. Korábban már igen
nagyfokú polarizációt találtak az Ic típusú szupernóvák esetében, ami
arra mutat, hogy ezekben a robbanásokban a kidobódó felhő igen
aszimmetrikus; ezzel egyidejűleg a viszonylag sértetlen hidrogénburkú
nagy tömegű csillagokban (II-P típus) csak igen kisfokú a
polarizáltság. Az említett SN 2004dj jelű szupernóva kiváló célpont
volt új vizsgálatok elvégzésére, mivel galaxisa a 31,3 megaparszekes,
azaz kb. 100 millió fényéves távolságával viszonylag közeli objektum.

 

Az NGC 2403 galaxisról készült felvételpár a szupernóva-robbanás előtt és után (Forrás: Vinkó J. és munkatársai)

Az
amerikai kutatók megállapították a kezdetben kis mértékű
polarizáltságot (amely a robbanás régiójának gömbhöz igen hasonló
alakját jelzi) kb. 90 nappal a robbanás után erős polarizáltság
váltotta fel, azaz a táguló gázfelhő elnyúlt alakúvá vált. Azt is
megfigyelték, hogy a polarizáció szöge nagyjából 30 fokkal megváltozott
a kitörést követő 91. és 128. nap között, ami pedig arra utal, hogy a
polarizált fényt kibocsátó belső környezet nemcsak elnyúlt, hanem
geometriája időben változó is. Az adatok elemzéséből az is kiderült,
hogy az SN 2004dj szülőcsillagának tömege 12 naptömeg körüli volt, ami
jól egyezik a más II-P típusú szupernóvákra kapott eredményekkel.

A
nem teljesen gömbszimmetrikus szupernóva-robbanásban kidobódó
gázsugarak, ún. jetek is kialakulhatnak. A felrobbanó csillag az élete
során legyártott nehéz elemeket (például vasat és nikkelt) a
forgástengelyeknél, a jetek környékén szórja szét, míg az itt
keletkezett könnyebb elemek, amelyeket még a szupernóva-robbanást
elszenvedett progenitor csillag állított elő (például az oxigén), a
csillag egyenlítői síkjában elhelyezkedő korongba kerülnek. Az SN
2004dj esetében az elemek megfigyelt eloszlását egy olyan modell adja
vissza legjobban, amelyben a maradvány forgástengelye 30±10 fokot zár
be a látóirányunkal. Ez egyben azt is jelenti, hogy a megfigyelt
polarizáció alapján a felrobbant anyag legalább 30%-os eltérést mutat a
gömbtől, vagyis tengelyeinek aránya kb. 10:7, vagy esetleg ennél is
nagyobb. A modell egyúttal magyarázatot ad a polarizáció síkjának
megfigyelt elfordulására is.

Forrás:  astro-ph/0603297

Hozzászólás

hozzászólás