Új magyarázat a paradox szupernóvákra

623

Az Ia típusú szupernóvák olyan kettős rendszerekben keletkeznek, melyek egyik komponense egy fehér törpe, egy egykor a Naphoz hasonló csillag szupersűrű magja. Ez a kompakt objektum folyamatosan anyagot szív el a kísérőjétől, amely szoros közelségben kering a kettős rendszer tömegközéppontja körül. Ha az átáramló anyag miatt a fehér törpe tömege átlép egy kritikus értéket (kb. 1,4 naptömeg, az ún. Chandrasekhar-határ), akkor összeroskad, ami heves nukleáris fúziót indukál az átszívott anyagban. A hirtelen energiafelszabadulás okozta kataklizma Ia típusú szupernóvaként figyelhető meg.

Az Ia típusú szupernóvák a rövid ideig egész galaxisokkal összemérhető fényesség miatt messziről is jól látszanak, ráadásul a maximális abszolút fényességük jó közelítéssel ugyanaz, így körülbelül 1 millió fényévnél nagyobb távolságok esetén jól használhatók távolságindikátorként. Sajnos a szülőcsillagok természete és a robbanás mechanizmusa csak nagy vonalakban ismert, a folyamatok részletei, pl. az anyagot átadó kísérőcsillag tulajdonságai, még nem teljesen tisztázottak.

Fantáziarajz a kísérőjéről egy akkréciós korongon keresztül anyagot átszívó fehér törpéről. A folyamat végül a fehér törpe kollapszusához és szupernóva-robbanáshoz vezet.

[NASA]

Korábbi modellek szerint a szupernóva-robbanás bekövetkeztéig a fehér törpe létrejötte után legalább százmillió évnek el kell telnie. Az ezzel foglalkozó kutatók azonban egyre több olyan Ia típusú robbanást figyelnek meg, melyek a rendszert tartalmazó galaxis fő csillagkeletkezési periódusának lezajlása után kevesebb mint százmillió évvel jelentkeznek. Ma már ezek aránya körülbelül 50 százalék az összes Ia típusú robbanás között, ami erősen paradox helyzet, hiszen látszólag fiatal csillagrendszerekben észleljük a csillagfejlődési feltételek miatt idősnek tekintett fehér törpés kettősök robbanását.

Bo Wang (Yunnan Observatory of the Chinese Academy of Sciences) és munkatársainak új számítógépes modellje választ adhat erre a problémára. Wang és kollégái az általuk fejlesztett kód segítségével 2600, fehér törpéből és külső hidrogénburkát már korábban elvesztett héliumcsillagból álló szoros kettős rendszer fejlődését vizsgálták. Azt találták, hogy amennyiben egy ilyen héliumban gazdag csillag anyagát szívja át a fehér törpe, akkor már 100 millió évvel a törpe kialakulása után létrejöhetnek az Ia típusú robbanás feltételei. Ez azt jelenti, hogy a szupernóva csillagászati léptéken nem sokkal a fő csillagkeletkezési aktivitás után már fel is tűnhet, ami feloldja a látszólagos ellentétet a korábbi elméleti jóslatok és a megfigyelések között.

A csoport a közeljövőben a kísérő tulajdonságait szeretné modellezni a szupernóva-robbanás pillanatában. A modelleredményeket a kínai LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectral Telescope) jövőbeli észlelései erősíthetik majd meg. A meridián síkjának közelében működő 4 méter nyílású, 5° látómezejű Schmidt teleszkóppal 20,5 magnitúdónál fényesebb objektumokról gyűjthetnek majd adatokat, az optikai szálaknak köszönhetően egyszerre 4 ezer, éjszakánként akár tízezernyi spektrumot is.

Az eredményeket részletező szakcikk a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

Hozzászólás

hozzászólás