Új csillagászati jelenségtípus: a kilonóva

654

A Hubble-űrteleszkóp egy új, és hamarjában kilonóvának elnevezett csillagrobbanástípust figyelt meg, amely a pillanatnyi vélemények szerint akkor következik be, amikor két kompakt objektum – például egy egymás körül keringő neutroncsillagpár – egymásba ütközik. A HST a múlt hónapban, egy tőlünk kb. 4 milliárd fényév távolságban fekvő extragalaxisban gyorsan halványodó felvillanást figyelt meg, amely egy gyors gamma-kitörést (GRB) követett.

Nial Tanvir, az angliai Leicester Egyetem kutatója szerint: „A mostani megfigyelés végre megoldotta a rövid gammasugárkitörések természetét övező rejtélyt”. A gamma-kitörések (GRB, gamma-ray burst) olyan nagyenergiájú sugárzásokat (röntgen- és gammasugarakat) keltő felvillanások, amelyek teljesen véletlenszerű eloszlásban jelennek meg az éggömbön. Két fő típusuk van: a hosszú és a rövid gamma-kitörések. Tanvir szerint „sok csillagász, beleértve a saját kutatócsoportunkat is, több egyértelmű bizonyítékot talált már arra, hogy a hosszú gamma-kitörések (ezek definíció szerint a 2 másodpercnél hosszabb eseményeket jelentik) rendkívül nagy tömegű csillagok belső összeomlásakor keletkeznek”.

A rövid gamma-kitörések viszont mindmáig rejtélyesek maradtak. Mindeddig gyenge lábakon álló elképzeléseink szerint ezek kisméretű és igen sűrű égitestek összeolvadásakor keletkeznek. „A szóban forgó megfigyelés döntő bizonyítéknak számít ezen elgondolás mellett” – mondta el Tanvir.

Az asztrofizikusok eddigi vélekedése szerint a rövid GRB kitöréseket egy szoros kettőscsillagot alkotó szupersűrű neutroncsillagpár összeütközése kelti. Erre úgy kerül sor, hogy a gyorsan keringő páros gravitációs hullámokat kelt, amelyek kisugárzása a rendszer összenergiáját csökkenti, következésképpen a csillagok egyre közelebb kerülnek egymáshoz. Az egyre gyorsuló, halálos körtánc utolsó ezredmásodperceiben az egymásba ütköző neutroncsillagok egymásról ledarált külső rétegei igen erősen felforrósodnak és rengeteg elektromágneses sugárzást bocsátanak ki, ami egy igen erős felvillanásként figyelhető meg. Az így kialakuló „kilonóva” körülbelül 1000-szer erősebb a fehér törpe csillagok felszínén bekövetkező hagyományos nóvakitörésnél.

Legutóbbi publikációjában Jennifer Barnes és Daniel Kasen (a Berkeley egyetem és a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium kutatói) új számításokat tettek közzé a kilonóva kitörés várható jellemzőiről. Eredményeik szerint a sugárzást keltő forró plazma erősen elnyeli a látható fényt, és emiatt a kilonóva energiája napokig csak a közeli infravörös hullámhosszakon tudja elhagyni a robbanás színhelyét.

Június 3-án a NASA Swift űrteleszkópja váratlan lehetőséget nyújtott a modell ellenőrzésére, amikor megfigyelte a GRB130603B fényes gamma-kitörést. Noha az észlelt gamma-kitörés csupán egytized másodpercig tartott, összességében 100 milliárdszor több energiát szabadított fel, mint az ezt követő kilonóva robbanás. Június 12-13-án a HST megvizsgálta a gamma-kitörés égi pozícióját és ott egy halvány, vörös színű objektumot talált. Egy független kutatócsoport vizsgálatai is megerősítették a vörös maradvány létét. Július 3-án a HST mérései már azt mutatták, hogy a forrás elhalványult, ami kulcsfontosságú bizonyítéka annak, hogy a megfigyelt infravörös sugárzás a két égitest robbanásszerű összeolvadásának a következménye volt.

A kutatócsoport eredményei a Nature online kiadásában jelentek meg, 2013. augusztus 3-án.

Felhívjuk olvasóink figyelmét, hogy ezzel a megfigyeléssel, akkor még hipotézis formájában egy korábbi cikkünkben is foglalkoztunk.

Hozzászólás

hozzászólás