Idős szupernóvák visszfényei

671

Fritz Zwicky már 1940-ben felvetette, hogy elvben akár
évszázadokkal az esemény után is megfigyelhető egy szupernóva-robbanás
által kibocsátott, majd a
csillagközi anyag által visszavert fény. A visszfények
megfigyelésével meghatározhatjuk az egykori szupernóvák helyét és
idejét, ugyanakkor a fény színképe elárulhatja a szupernóva
típusát is. Ilyen
visszfényeket néhány extragalaktikus szupernóvánál már felfedeztek, de
ezeket általában alig pár évvel a robbanás után figyelték meg. Mi a helyzet a
sokkal idősebb szupernóvákkal, melyeknek akár a létezéséről sem tudunk?

A. Rest (Cerro Tololo Inter-American Observatory) és munkatársai
a SuperMACHO mikrolencse-program keretében a Nagy Magellán-felhő
központi tartományát
észlelték 2001 és 2004 között, évente több tucat alkalommal. Az
észleléseket olyan automatikus kiértékelő rendszerrel dolgozták fel, amely mindegyik
felvételből kivonta a program elején elkészített, és a változatlan égi hátteret mutató képet. Az így keletkező,
csak a különbségeket ábrázoló CCD-képek ideálisak az időben változó
objektumok keresésére. A kutatócsoport szupernóva-visszfényekről írt cikkét a Nature fogadta el közlésre.

A jól ismert SN 1987A felfedezése természetes volt
a rendszer használatával. A visszfényt alkotó ívek nagy sebességű
látszólagos mozgása könnyűszerrel felfedezhető volt a különbségeket
mutató képeken. Mindeközben azonban
számos olyan halvány íves/vonalas szerkezetet találtak, melyek
látszó mozgásának iránya nem volt összeegyeztethető az SN 1987A
visszfényével. Minden ilyen struktúra esetében meghatározták a mozgás
irányát, majd a meghatározott irányok visszafelé vett metszéspontjai
megadták az eredeti fényforrások helyét. Összesen három, jól definiált
kiinduló pontot találtak, melyek mindegyike ívperces pontossággal
megegyezett már ismert szupernóva-maradványokkal (l. táblázat).

   Név RA    Pozícióhiba (")  Eltérés (‘) 
SN 1987A  05h35m30   -69:16 0,1  0,2 
0519-69.0  05h19m14  -69:04  2,5 
0509-67.5  05h11m17   -69:31 10 
0509-68.7 (N103B)  05h09m19  -68:42  2,3 

A
Nagy Magellán-felhőben vizsgált szupernóva-maradványok adatai. A
pozícióhiba a visszfényekből kapott égi helyzetek szórása, míg az eltérés a legközelebbi szupernóva-maradványtól mért távolság.

Vajon mikor robbantak a
megfigyelt visszfényeket létrehozó szupernóvák? A Nagy
Magellán-felhőben robbanó Ia típusú szupernóvák vizuális fényessége
elérheti a -0,5 magnitúdót, amivel néhány hétre a déli égbolt második,
harmadik legfényesebb csillagává válhatnak. A déli égbolt rendszeres
észlelései 1820-tól folynak, így annyi biztos, hogy a most felfedezett
visszfények korábbról származnak.

Az SN 1987A szupernóva visszfénye a kutatók egyik felvételén. (Forrás: A. Rest és munkatársai)

A visszfény tágulási sebességéből közelítőleg megbecsülhető a
szupernóva kora. A számítások arra utalnak, hogy a táblázatban
2-es számmal szereplő visszfény 600 ± 200 éves, míg a harmadikként
feltüntetett visszfény kora 400 ± 120 év. A negyedik visszfény esetében csak egy ívet
találtak a kutatók (szemben az előző kettőnél felhasznált 9, illetve 6
ívvel), ennek vizsgálatából 860 éves kor adódik. A vizsgált szupernóvák
tehát időszámításunk szerint rendre 1405, 1605, illetve 1145 körül
robbanhattak. Az alkalmazott módszert az SN 1987A visszfényével tesztelték: a számított
15,9 ± 1,4 év nagyon jó egyezésben van a  visszfény 14,8 éves korával.

Néhány ívdarab és látszó mozgásuk. (Forrás: A. Rest és munkatársai)

A visszfények kutatása lehetőséget ad arra is, hogy
közvetlenül megfigyeljük a Tejútrendszerben robbant történelmi
szupernóvák spektrumát. A legújabb digitális technikáknak és érzékeny
képfeldolgozási módszereknek köszönhetően
sokkal jobb határfényesség érhető el, mint a hagyományos fotografikus
technikával, így akár évszázadokkal, évezredekkel korábban történt
események is tanulmányozhatók. Egy-egy "fényes" csomó
megtalálásával lehetőség nyílhat arra, hogy a kutatók felvegyék pl. a
Tycho-, vagy Kepler-féle szupernóvák,  esetleg az 1006-os
vendégcsillag spektrumát, amivel kideríthető a régi korok
megfigyelőit  elbűvölő, esetenként megrémítő csillagrobbanások
valódi természete. Ez
azonban még csak lehetőség, konkrét eredményekhez rendkívül gondos
megfigyelésekre lesz szükség.

Forrás: A. Rest és munkatársai, Nature, megjelenés alatt (astro-ph/0510738)

Hozzászólás

hozzászólás