Újfajta csillaghalálra utal az új típusú gammavillanás

1159

Az első, órákon át tartó gammavillanást 2010 karácsonyán detektálták, a forrás távolságát azonban akkor nem sikerült meghatározni, így azt sem lehetett tisztázni, hogy mi okozta a jelenséget, melynek hossza messze felülmúlta a korábbi, legfeljebb egy perc alatt lezajló gammavillanások időtartamát. Magyarázatként két lehetőség merült fel. Az egyik szerint az esemény a Tejútrendszerben történt, és egy szétszakadt aszteroida neutroncsillagba hulló darabjai okozták. A másik szerint egy 3,5 milliárd fényévre (vöröseltolódása: z = 0,33) lévő galaxisban bekövetkezett szupernóva-robbanásról van szó.

Andrew Levan (University of Warwick) és munkatársai azóta további hasonló eseményeket is detektáltak, illetve az északi Gemini teleszkóp adatai alapján kimutatták, hogy a 2010 karácsonyi robbanás sokkal messzebb történt, mint azt a két idézett teória állította, távolsága mintegy 7 milliárd fényév (z = 0,847) volt. Ezen adat birtokában Levan és kollégái egy új elméletet vázoltak fel a jelenség magyarázatára. Szerintük ezt a fajta gammavillanást egy szuperóriás, a Napnál 20-szor nagyobb tömegű csillag okozta, melynek átmérője a fejlődése vége felé elérte a Napénak ezerszeresét, azaz körülbelül 1,5 milliárd kilométert. Levanék azt gondolják, hogy a 2010 karácsonyi és még két másik, hasonló kataklizma ultrahosszú időtartama egyszerűen a szupernóva-robbanást elszenvedő csillag nagy méretének köszönhető.

Fantáziarajz gammavillanást produkáló objektumokról. A kék csillag a sztenderd hosszú gammavillanás progenitora, egy Wolf-Rayet csillag, melynek tömege a Napénak 10-20-szorosa, sugara azonban összemérhető központi égitestünkével. Az előtérben látható csillag az ultrahosszú gammavillanás vélt szülőobjektuma, melynek tömege a Napénak szintén mintegy 20-szorosa, mérete azonban ezerszer nagyobb. Mindkét esetben jet-ek okozzák a gammavillanást, a szuperóriás csillag azonban sokkal hosszabb élettartamú kifúvásokat generál.
[Mark A. Garlick, University of Warwick]

A sztenderd gammavillanások egyik, két másodpercnél rövidebb ideig tartó típusáról azt gondoljuk, hogy azokat viszonylag kicsi és sűrű objektumok okozzák – az elképzelések szerint neutroncsillagok összeolvadásáról van szó -, így méretük miatt a kataklizma másodpercnél rövidebb idő alatt ki tud terjedni az egész csillagra. A másik, szintén csak néhány másodpercig tartó, de az előzőtől való megkülönböztetés szándékával a terminológiában hosszúnak titulált típusról az az általánosan elfogadott nézet, hogy Wolf-Rayet csillagok okozzák, amikor fejlődésük végén a magjuk fekete lyukká roskad. A fekete lyukba azonban a csillag külső részeinek nem minden anyaga hullik be, ennek egy része két ellentétes irányú kifúvás (jet) formájában megmenekül, a detektált gamma sugárzás ezektől származik. A jet-eknek nagyon gyorsan, közel fénysebességgel kell kidobódniuk – különben nem kerülhetnék el a fekete lyukat -, ez az oka, hogy a jelenség ebben az esetben is csak pár másodpercig tart.

Az új, órákon keresztül tartó gammavillanások esetében arról lehet szó, hogy – szintén a méret okán – itt sokkal tovább tart, míg a robbanás a csillag egész anyagára kiterjed. A kutatócsoport egyik tagja, Nial Tanvir (University of Leicester) szerint az explózió hajtóerejét itt is egy, a csillag magjában kialakult fekete lyuk szolgáltathatja. Az ilyen körülmények között behulló anyag tulajdonságainak részletes előrejelzése ugyanakkor nagyon nehéz, és elméleti szempontból nézve robbanás egyáltalán nem is várható, ennek ellenére – szintén Tanvir szavaival – a természet valahogyan megtalálta annak módját, hogy a legkülönfélébb csillagok hasonlóan drámai és "erőszakos" módon fejezzék be életüket.

Az eredményeket részletező előadás a GRB 2013 szimpóziumon hangzott el Nashville-ben.

Forrás:

Hozzászólás

hozzászólás