Óriáscsillag robbanása helyett fehér törpe pukkanása hozhatta létre a Tejút központjának egyik szupernóva-maradványát

3446

A kutatók nemrégiben egy ritka csillagrobbanás nyomaira bukkantak a galaxisunkban. A Chandra röntgenobszervatórium (NASA) felfedezésének köszönhetően többet tudhatunk meg arról, hogy egyes csillagok hogyan omlanak össze, és szórják tele a Világegyetemet a földi élet kialakulásához is szükséges elemekkel.

Kompozit kép a Sagittarius A East szupernóva-maradványról. (Forrás: NASA/CXC/Nanjing Univ./P. Zhou et al. (röntgen), NSF/NRAO/VLA (rádió))

A Tejútrendszer központjához közel talált objektum a Sagittarius A East (Sgr A East, azaz a Sgr A jelzésű, komplex szerkezetű rádióforrás keleti komponense) jelű szupernóva-maradvány. A kutatók a Chandra adatai alapján korábban egy szupernóvaként felrobbant hatalmas csillag maradványaként azonosították, olyan szupernóva maradványaként, amelyből számos típust katalogizáltak már.

A Chandra teleszkóppal végzett, hosszabb időintervallumot átfogó megfigyelések alapján azonban arra a következtetésre jutottak, hogy a maradvány egy más típusú szupernóvától származik. Egy fehér törpe, vagyis a Naphoz hasonló, fűtőanyagából kifogyott, majd összezsugorodott apró csillag robbanásának maradványa. Amikor egy fehér törpe felszínére túl sok anyag áramlik a társcsillagáról, vagy összeolvad egy másik fehér törpével, lenyűgöző felvillanás kíséretében elpusztul.

Az Ia típusú szupernóvák abból a szempontból is “hasznosak” a csillagászok számára, mert maximális abszolút fényességük jól kalibrálható a fénygörbék lefutása alapján, így segítségükkel jó pontossággal mérhetők a kozmikus távolságok és tanulmányozható akár a Világegyetem tágulásának jellege is.

A Chandra adatai felfedték, hogy a Sagittarius A East nem egy átlagos Ia típusú szupernóva maradványa. Úgy tűnik, hogy inkább a szupernóvák egy speciális csoportjába tartozik, amelyek energiája jóval kisebb, mint az Ia típusú szupernóváké általában. Ezt az altípust Iax-nek nevezik.

„Más galaxisokban találtak már Iax típusú szupernóvákat, de a Tejútrendszerben mostanáig nem volt rá példa.” – mondta Ping Zhou (Nanjing University), aki még egy korábbi, az Amszterdami Egyetemen töltött ösztöndíjas időszakában végezte el a most publikált kutatómunka nagy részét. „A felfedezés fontos ahhoz, hogy megismerjük azt a számtalan módot, ahogy a fehér törpék felrobbanhatnak.”

A Világegyetemben a fehér törpék robbanása az egyik legfontosabb forrása az olyan elemeknek, mint a vas, a nikkel és a króm. A kutatók szerint ezek csak két módon jöhetnek létre: egy csillag nukleáris kemencéjében, vagy annak felrobbanásakor.

„Ha igazunk van ennek a szupernóva-maradványnak a típusát illetően, akkor ez a Földhöz legközelebbi példány.” – mondta Shing-Chi Leung (Caltech), az eredményeket közlő, a The Astrophysical Journal című szaklapban megjelent tanulmány társszerzője.

Az Iax típusú szupernóva-robbanások természetével kapcsolatban még nincs egyetértés, de a vezető elmélet szerint ebben az esetben a termonukleáris reakciók által keltett robbanási lökéshullám jóval lassabban terjedhet a csillagban, mint az Ia típusú szupernóvák esetében. A lassabban terjedő lökéshullám kisebb energiát is jelent, ezért a folyamat során a különböző elemekből eltérő mennyiség képződik. Az is lehetséges, hogy a fehér törpe egy része megmarad a robbanást követően.

Kompozit kép a Sagittarius A East szupernóva-maradványról (kiemelve). A képen a Sgr A* jelzésű szupernagy tömegű fekete lyuk pozícióját kereszt jelöli. (Forrás: NASA/CXC/Nanjing Univ./P. Zhou et al. (röntgen), NSF/NRAO/VLA (rádió))

A Sagittarius A East a Tejútrendszer központjában található szupernagy tömegű fekete lyuk, a Sagittarius A* közelében helyezkedik el, és valószínűleg összeér a fekete lyukat körülvevő anyagkoronggal. A kutatók a Chandra obszervatóriummal vették célba a szupernagy tömegű fekete lyukat és annak környezetét, és összesen mintegy 35 napig vizsgálták a Sagittarius A East szupernóva-maradványt, így fedezték fel a szokatlan mintázatot a röntgenadatokban. A Chandra adatai megerősítik azokat a számításokat, amelyek szerint egy fehér törpéből, amelyben a termonukleáris robbanás hulláma lassabban terjed, nagy valószínűséggel Iax típusú szupernóva válhat.

„Ez a szupernóva-maradvány a legtöbb olyan felvétel hátterében látszik, amelyet a Chandra a Galaxisunk szupernagy tömegű fekete lyukáról az elmúlt 20 évben készített.” – mondta Zhiyuan Li (Nanjing University). „Végül talán kiderítettük, mi ez az objektum, és hogyan jött létre.”

Más galaxisok adatai alapján a kutatók úgy gondolják, hogy nagyjából harmadannyi Iax típusú szupernóva létezik, mint Ia típusú. A Tejútrendszerben három Ia típusú szupernóva maradványát erősítették meg, és két olyan jelöltét, amelyek kevesebb, mint 2000 évesek, vagyis abban az időintervallumban lehetnek, amelyben a maradványok még viszonylag fényesek. Ha a Sagittarius A East még nincs 2000 éves, és egy Iax típusú szupernóva maradványa, akkor az új kutatás szerint a Galaxisunkban lévő Iax típusú szupernóvák aránya megegyezik a többi galaxisban talált aránnyal.

A korábbi tanulmányok szerint a Sagittartius A East egy nagy tömegű csillag összeomlásának eredménye, esetleg egy átlagos Ia típusú szupernóva maradványa. A legújabb kutatás, amelyet a Chandra adatai alapján végeztek, mind a nagy tömegű csillag, mind az átlagos Ia típusú szupernóva-maradvány lehetőségét kizárja.

Forrás: NASA

Hozzászólás

hozzászólás