Kelemen, Klementina
3 °C
7 °C

Megoldódott a robbanó csillagok rejtélye

2014.02.05. 09:30

A Kepler-űrtávcső látómezejében két Ia típusú szupernóva-robbanás fénygörbéjét sikerült kimérni. A mérések arra engednek következtetni, hogy a robbanás oka két fehér törpe összeolvadása.

A szupernóva-robbanások akkora energiát szabadítanak fel, amely rövid időre az egész gazdagalaxis fényességét felülmúlhatja, asztrofizikai szempontból pedig óriási jelentőségük volt az Univerzum gyorsuló tágulásának felfedezésében. Mégis mind a mai napig az Ia típusú szupernóva-robbanások folyamata nem teljesen értett. A jelenleg leginkább elfogadott elmélet szerint a robbanás oka, hogy egy fehér törpecsillag (többnyire vörös óriás) kísérőjétől kapott anyag hatására egyre nagyobb lesz, mígnem egy kritikus tömeget elérve saját súlya alatt összeomlik. Az ekkor beinduló fúziós reakció pedig a csillagot teljesen szétszakítja.

Az 1572-es Tycho Brahe-féle szupernova maradványa a Chandra röntgenképén.
Az 1572-es Tycho Brahe-féle szupernova maradványa a Chandra röntgenképén.
Fotó: Csillagaszat.hu

Most viszont minden eddiginél részletesebb és jobb minőségű fénygörbe született két Ia típusú szupernóva-robbanásról, amely arra enged következtetni, hogy két fehér törpe összeolvadásából eredtek. Az adatokat a NASA Kepler-űrtávcsövével vették fel, amely egyébként Földünkhöz hasonló bolygókat keres más csillagok körül a Tejútrendszer mintegy 150 ezer csillagának folyamatos monitorozásával. Az űrtávcső látómezejében azonban a csillagokon kívül galaxisok is találhatók, így egy esetleges szupernóva-robbanás során jelentkező fényességnövekedés, majd csökkenés eddig sosem látott pontossággal és időfelbontással mérhető meg.

Robert Olling, a University of Maryland (USA) csillagászának akkora szerencséje volt, hogy két Ia típusú szupernóva-robbanás fénygörbéjét is megtalálta a Kepler látómezejébe eső 400 galaxis felmérése során. A hihetetlen minőségű görbék a csillagászoknak nagy segítséget jelentettek két egymással versengő elmélet közül eldönteni, hogy melyik lehet a helyes. Mindkét elméletben fehér törpe játsza a főszerepet, de az egyik elmélet szerint a fehér törpéről ledobott anyaghéj tágulása során eléri a kísérő csillagot, ott extra hőt gerjeszt, felfényesedést okoz és a fénygörbén egy kis púpként jelenik meg.

Viszont ennél a két csillagnál semmi ilyet nem találtak, ami kizárja, hogy a kísérő vörös óriás csillag lenne, mivel egy jelentős méretű csillag mindenképp kimutatható fényesedést okozna. A megfigyelések arra engednek következtetni, hogy a kísérő jóval kisebb, a Napunkhoz hasonló vagy még annál is kisebb lehet, amelynél a felfényesedés mértéke is jóval kisebb vagy akár nincs is, attól függően, hogy milyen szögből látunk rá a robbanásra. Például ha a szupernóva-progenitor a kísérő és az űrtávcső között van, akkor a felfényesedés talán nem is látszik egyáltalán.

A tudósok éveken keresztül kétkedve fogadták azt az elméletet, amely szerint az Ia szupernóva-robbanások két fehér törpe összeolvadásából jönnének létre, mert azt gondolták, hogy a végső összeolvadás lassan történik, közel pár ezer év alatt. A csillaganyag ilyen lassú mértékű összeolvadása inkább neutroncsillagok létrejöttéhez vezetne. 2010-ben azonban olyan szimulációkat sikerült készíteni, amelyek alapján az összeolvadás akár másodpercek vagy percek alatt lejátszódik, és közben olyan nyomásváltozás léphet fel, ami robbanáshoz vezet.

Craig Wheeler, a University of Texas (Austin, USA) elméleti szakembere szerint azonban az összeolvadó modellekkel is vannak még problémák. Például a szimulációk szerint a robbanásnak aszimmetrikusnak kellene lennie, míg a megfigyelések ezt nem igazolják. A spektroszkópiai adatok pedig nem mutatnak akkora mértékű ionizált vasatomoktól származó sugárzást, mint amit a szimulációk előre jeleznek. Olling reméli, hogy a Kepler-űrtávcső mechanikai problémái után elkezdődő K2 misszió még újabb Ia típusú szupernóvákról készít majd méréseket.