Túlsúlyos fehér törpe robbanása

660

Az Univerzum gyorsuló tágulásának felfedezéséhez az Ia
típusú szupernóvák vizsgálata vezetett el. Ezek olyan termonukleáris
robbanások, amelyek a társcsillaguktól
anyagot befogadó, nagyrészt szénből és oxigénből álló fehér
törpecsillagok
életének végét jelzik. Magát a jelenséget általában
megbízható távolságindikátornak tartják, mivel a különböző eseményekhez hasonló mennyiségű befogott anyagra van szükség. A
robbanás akkor következik be, amikor az anyagot elszívó fehér törpe
eléri
a Chandrasekhar-féle határtömeget, amely kb. 1,4 naptömegnyi értékű.

A
Nature szeptember 21-i számában D.A.
Howell (University of Toronto) és
kutatócsoportja a  Supernova Legacy Survey program keretében
2003.
április 24-én felfedezett, SNLS-03D3bb jelzésű (=SN 2003fg) szupernóva
vizsgálatáról számol be, mely a nagy vöröseltolódás (z = 0,244) mellett
számos meglepő tulajdonságot mutat. Abszolút fényessége maximumban
mintegy 0,9
magnitúdóval volt fényesebb
a szokásos Ia típusú szupernóváknál, ami fényteljesítményben 2,2-szeres
eltérést jelent. Bár a robbanás tűzgolyójának gömbi szimmetriától való
eltérése
akár 25%-kal is befolyásolhatja a szupernóva mérhető fényességét, a
több mint kétszer nagyobb fényességet nem magyarázhatjuk az
aszimmetriával. Az objektum halványodása is eltért a
hasonló szupernóváknál tapasztalttól, emellett a színképek alapján
szokatlanul alacsony kidobódási
sebességet mértek: a megfigyelt 8000 ± 500 km/s sebesség majdnem
kétszer kisebb az Ia típusú robbanás esetében szokásos értéknél.
Mindezek a jellemzők a Chandrasekhar-határt jelentősen meghaladó tömegű
fehér törpe robbanására utalnak.


Ia típusú
szupernóvák abszolút fényessége és a termelt nikkel izotóp tömegének összefüggése. Az
SNLS-03D3bb jellemzői jelentősen eltérnek az eddig megfigyelt Ia
szupernóvákétól. (Forrás: Howell és munkatársai)

Az
Ia típusú szupernóvák elsődleges energiaforrása az 56-os tömegszámú
nikkel, illetve ennek bomlása során keletkező, szintén 56-os
tömegszámú kobalt radioaktív bomlása. Egy normál robbanáshoz legalább 0,6 naptömegnek megfelelő 56Ni-re
van szükség. A megfigyelt, 2,2-szer nagyobb abszolút fényességhez
viszont kb. 1,3 naptömegnyi nikkel kellene, de ekkora tömeg
elképzelhetetlen, ha a szülőcsillag éppen csak átlépte az 1,4
naptömegnyi Chandrasekhar-határt, mivel egy ilyen csillag robbanásakor
a maximálisan előállítható nikkel mennyisége alig 0,9 naptömeg. A
számítások szerint a rendhagyó abszolút fényesség eléréséhez egy kb.
2,1 naptömegű fehér törpének kellett robbannia.

Az
SNLS-03D3bb jelű szupernóvát egy kicsi, fiatal galaxisban fedezték fel
2003 áprilisában. A bal oldali kép a maximális fényesség elérése
előtti, a jobb oldali a maximális fényesség állapotát mutatja. A
szupernóva jóval fényesebb volt galaxisánál.

A jelenségre két magyarázat képzelhető el. Egyik szerint a
szülőcsillag egy nagyon gyorsan forgó fehér törpe volt, amelynél a
gyors forgás ellensúlyozta a nagy tömeg összeroppantó hatását. A másik
elképzelés két, 1 naptömeg körüli fehér törpe összeolvadásával számol,
amelyek együttesen kitehetik a 2,1 naptömegű felrobbanó égitestet.
Jelenleg nem lehet egyik elméletet sem kizárni, az azonban bizonyos,
hogy az Ia típusú szupernóvák távolságait felhasználó kozmológiai
elméleteknek figyelembe kell venniük, hogy az SN 2003fg-hez hasonló
robbanásokra nem érvényesek az általában feltételezett összefüggések.

Forrás: Howell és munkatársai, Nature, 2006. szept. 21. (astro-ph/0609616)

Hozzászólás

hozzászólás