Egy törpenóva átmeneti gázkilövellése

742

A gázkilövellések, az ún. jetek a csillagászati objektumok széles skáláját jellemzik a több milliószoros naptömegű központi fekete lyukaktól az éppen születőben lévő csillagokig. Ezek közös tulajdonsága az anyagbeáramlás, ami egy anyagbefogási  (akkréciós) korong közvetítésével megy végbe. A beáramló anyag bizonyos esetekben az objektum körüli térrészből származik, más esetekben egy közeli kísérőcsillag szolgáltatja. A röntgentartományban végzett megfigyelések szerint mindegyik akkretáló objektum esetében szoros kapcsolat van az anyagbeáramlási korong és a síkjára merőlegesen két irányban kilövellő gázsugarak között. Eddig úgy tűnt, hogy egy kivétel azért van, az ún. kataklizmikus változók. A gyenge akkrécióval jellemezhető, s gyenge mágneses terű fehér törpét tartalmazó törpenóvák esetében, bár a röntgenkettősökhöz (ezeknél a tömegbefogó objektum egy fekete lyuk vagy neutroncsillag) hasonló kitöréseket produkálnak, eddig nem sikerült jet nyomára bukkanni, ezért nem is tudták őket az "akkréciós korong – jet" kapcsolaton alapuló majdnem általános modellbe beépíteni. Valószínűleg azonban ezen a téren is előrelépés fog bekövetkezni, ugyanis 2007. április 13-án Elmar Körding (University of Southampton) csoportjának a magyar amatőrcsillagászok által is rendszeresen észlelt SS Cygni törpenóva kitörése közben sikerült egy átmeneti kilövellésre utaló emissziót kimutatnia a rádiótartományban.

A törpenóvák standard modellje. A fehér törpe a kísérőjétől folyamatosan anyagot szív el, ami egy korongon keresztül jut el a törpecsillagig. Az ismétlődő kitöréseket a korongban bekövetkező instabilitások miatt a fehér törpére hirtelen ráhulló anyag gravitációs potenciális energiájának felszabadulása okozza.
[http://astronomy.sussex.ac.uk/~alexd nyomán]

Körding és csapata szeretett volna egy törpenóvát kitörése közben a rádiótartományban is megfigyelni, ezért felkérte az AAVSO-t, a Változócsillag-észlelők Amerikai Társaságát tíz kiválasztott objektum folyamatos szemmel tartására. 2007. április 13-án kapták a szervezettől a riasztást, hogy a törpenóvák egyik prototípusának számító SS Cygni a V sávban 11,3 magnitúdóra fényesedett, ami a kitörés kezdetének jele. Körülbelül 10 órával az első optikai észlelés után a kutatócsoport a VLA (Very Large Array) rádiótávcső-rendszerrel 8,6 GHz-es frekvencián elkezdte észlelni a forrást. A hosszú kitörés alatt a tipikusan két órán keresztül tartó észlelést többször megismételték. A kitörés kezdetekor egy gyors, 1,1 mJy értékig tartó felfutást tapasztaltak a rádiófluxusban, ami azonban gyorsan visszacsökkent 0,3 mJy közelébe. Ezután a rádiófler után a fluxus tovább csökkent, de lassabban, mint a forrás optikai fényessége.

Az SS Cyg rádiótartománybeli és optikai fénygörbéje. Az első szignifikáns detektálás szintje 0,09 mJy volt, ezt még hét másik követte. A forrás 1,3 nap alatt 1,1 mJy-re fényesedett, majd ezt követően 2 nap alatt újra a 0,29 mJy-s szintre halványodott. Innentől egészen a detektálhatóság határáig (0,08 mJy) a rádiótartományban a halványodás lassúbb volt, mint az optikai tartományban.
[Körding és tsai]

Az SS Cygni-t 13 órával a rádiófler detektálása után 1,66 GHz-en a MERLIN (Multi-Element Radio-Linked Interferometer Network) rendszerrel is észlelték, mint egy 0,79 ± 0,10 mJy fényességű pontforrást. A MERLIN szögfelbontása jobb, mint VLA hasonló paramétere, ezért a rádióemisszió forrásának mérete biztosan kisebb volt, mint 0,2 ívmásodperc. A forrás mért pozíciói mindkét távcsőrendszer esetében jó egyezést mutatnak egymással és az SS Cygni optikai helyzetével is. A forrás helyének elmozdulása nem volt kimutatható.

A kutatók részletesen megvizsgálták az észlelt rádiósugárzás lehetséges magyarázatait, ám egy kivételével mindegyik kizárható volt. Az egyetlen, az észlelési adatokkal teljes összhangban álló lehetőség az ún. szinkrotron rádióemisszió, amit nagy sebességgel kilőtt elektronáram bocsát ki. Ennek térbeli eloszlása lehet táguló burok és kilövellés is egyaránt, ám a rádiósugárzás időbeli változásait a gázkilövellés feltételezése sokkal jobban megmagyarázza. A kutatók következtetése szerint az észlelt kitörés tulajdonságai jól modellezhetők egy, a kitörés kezdetén kilőtt kompakt jettel, amit egy átmeneti időszak után egy újabb kompakt kilövellés követett. Mindez azt jelenti, hogy a törpenóvák viszonylag alacsony akkréciós aktivitása is kiválthat jeteket, ám ezek annyira rövid életűek, hogy detektálásuk igen nehéz.

Az eredményeket részletező szakcikk a Science magazin 2008. június 6-i számában jelent meg.

Forrás:

Hozzászólás

hozzászólás