A NASA Kepler-űrtávcsöve azzal a céllal készült, hogy a csillagok fényességváltozásait vizsgálva exobolygókat keressen, de a kialakítása képessé tette más változó fényességű égitestek, tranziensek megfigyelésére is. A Kepler archív adataiban most egy eddig ismeretlen törpenóva szuperkitörését fedezték fel. A rendszer kevesebb mint egy nap alatt 1600-szor lett fényesebb, aztán lassan elhalványodott.
A kérdéses csillagrendszer egy fehér törpecsillagból és egy nála tízszer kisebb tömegű barna törpéből áll. A fehér törpe egy megöregedett, a Naphoz hasonló csillag magjának maradványa, amely akkora, mint a Föld, de tömege megegyezik a Napéval. A barna törpe egy 10 és 80 jupitertömeg közötti égitest, amely túl kicsi ahhoz, hogy nukleáris reakció induljon el benne.
A barna törpe 83 percenként kerüli meg a tőle mindössze 400 ezer kilométerre lévő fehér törpecsillagot – nagyjából ilyen távolságra van a Hold a Földtől. Annyira közel vannak egymáshoz, hogy a fehér törpe erős gravitációja miatt anyagot szív el a barna törpétől – akárcsak egy vámpír az áldozatából. Az elszívott anyag egy akkréciós korongot képezve spirálozik a fehér törpe felé.
Merő véletlen volt, hogy a Kepler éppen akkor nézett a megfelelő irányba, amikor a rendszer a szuperkitörésen átesett, és több mint ezerszer fényesebb lett. Valójában a Kepler volt az egyetlen eszköz, amely szemtanúja lehetett az eseménynek, mivel a rendszer akkor a Földről nézve túl közel látszott a Naphoz. A Kepler 30 percenként rögzített adatokat, így a kitörés minden részletét megismerhetjük.
Az esemény egészen addig rejtve maradt a Kepler archívumában, amíg egy kutatócsoport Ryan Ridden-Harper (STScI) vezetésével nem azonosította. „Bizonyos értelemben véletlenül fedeztük fel. Nem kifejezetten szuperkitörést kerestünk. Csak tranziensekre vadásztunk.” – mondta Ridden-Harper.
A Kepler az egész eseményt nyomon követte a lassú fényesedéstől a hirtelen felfénylésig. Bár ez utóbbinak van elméleti magyarázata, a lassú indulás oka továbbra is rejtély. Az akkréciós korongokra vonatkozó elméletek nem jósolják meg ezt a jelenséget, amelyet később két másik törpenóva szuperkitörésénél is megfigyeltek.
„Ezeket a törpenóva-rendszereket már évtizedek óta tanulmányozzák, ezért újdonságot találni elég nehéz.” – mondta Ridden-Harper. „Akkréciós koronggal mindenhol találkozunk – a formálódó csillagoktól a szupernehéz fekete lyukakig –, ezért rendkívül fontos megértenünk őket.”
Az elmélet szerint a szuperkitöréseket az váltja ki, hogy az akkréciós korong elér egy kritikus pontot. Ahogy felhalmozódik benne az anyag, addig nő a mérete, amíg a külső széle gravitációs rezonanciába lép a rendszerben keringő barna törpével. Ez termikus instabilitást okozhat, amitől a korong túlmelegedhet. A megfigyelések szerint a korong hőmérséklete a normális 2700–5300 Celsius-fokról egészen a 9700–11700 fokos szuperkitörésig emelkedhet.
Az ehhez hasonló törpenóva-rendszerek viszonylag ritkák, csupán százat ismerünk. Egy rendszerben évek vagy évtizedek telhetnek el a kitörések között, ezért nehéz megfigyelni azokat.
„Ez a felfedezés mutatja, hogy van remény ritka események megfigyelésére a Kepler-adatokban.” – mondta az eredményeket közlő tanulmány társszerzője, Armin Rest (STScl).
A kutatócsoport a továbbiakban folytatni fogja a kutatást a Kepler-adatokban, és egy másik exobolygó-vadász műhold, a TESS adataiban is.
Az eredményeket ismertető tanulmányt a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society szakfolyóirat 2019. október 21-i száma közölte.
Forrás: NASA
