Móric
6 °C
23 °C
Index - In English In English Eng

Kék szupernóvákat fedeztek fel csillagászok

2011.06.15. 11:14
Amerikai kutatók a szupernóva-robbanások egy új, különleges alosztályának felfedezéséről számolnak be a világ vezető tudományos folyóiratának hasábjain.

A történet egy hat évvel ezelőtt talált szupernóva, az SN 2005ap felfedezésével kezdődött, melyet akkoriban különleges objektumnak könyveltek el: ez volt az addig talált legfényesebb csillagrobbanás, ráadásul színképe és fénygörbéje alapján nem lehetett egyértelműen besorolni egyik alcsoportba sem. Nem sokkal később a Hubble űrtávcső segítségével egy másik, SCP 06F6 névre keresztelt szupernóva is a csillagászok horgára akadt - ennek szintén nagyon különleges színképe volt, ugyanakkor az SN 2005ap-étől is különbözött.

A PTF-program keretében talált négy szuperfényes, kékes szupernóva (balról jobbra: PTF09atu, PTF09cnd, PTF09cwl és PTF10cwr). Felül a robbanás előtti, alul az azt követő felvételek láthatóak (Caltech/Robert Quimby/Nature).
A PTF-program keretében talált négy szuperfényes, kékes szupernóva (balról jobbra: PTF09atu, PTF09cnd, PTF09cwl és PTF10cwr). Felül a robbanás előtti, alul az azt követő felvételek láthatóak (Caltech/Robert Quimby/Nature).

A PTF program két évvel ezelőtti beindulása nagy mértékben megnövelte a felfedezett szupernóvák számát. A csillagászok számára egyre világosabbá válik, hogy az eredetileg két fő színképi csoportba, illetve ezeken belül néhány alcsoportba sorolt csillagrobbanások sokkal változatosabb tulajdonságokkal jellemezhetőek. A növekvő objektumszám segít az eddig ismeretlen szupernóva-családok meghatározásában - ahogyan ezt a mostani bejelentés is alátámasztja.

2009 és 2010 folyamán a PTF program keretében négy nagyon fényes, az átlagosnál kékebb szupernóvát találtak, melyek színképei nagyon hasonlítanak egymásra: mindegyikből hiányoznak a hidrogénvonalak, és a vonalak kiszélesedése alapján a maradványok nagy sebességgel (kb. 10-15 ezer km/s) tágulnak. Az SN 2005ap színképe is a négy újonnan talált csillagrobbanáséhoz hasonlít, sőt, a Hubble űrtávcsővel talált SCP 06F6 is ehhez a családhoz tartozik. Ennek felismerését nehezítette, hogy a robbanás jóval távolabb történt, ezért a színképvonalak vöröseltolódása sokkal nagyobb mértékű, mint a másik öt szupernóva esetében.

Az új szupernóva-család tagjai különleges tulajdonságokat mutatnak. Az átlagosnál jóval hosszabb ideig tart a maximális fényesség elérése (kb. 50 nap), nagyon intenzíven és hosszú ideig sugároznak az ultraibolya tartományban, és fénygörbéik csökkenő szakasza is más meredekségű, mint a többi csillagrobbanásé. A legnagyobb fejtörést a nagyon nagy fényesség, illetve az ezek alapján számolt energiakibocsátás értéke okozta. A többi típusnál alkalmazott, a robbanást követő energiatermelési lehetőségek (radioaktív bomlás, a maradványban terjedő lökéshullámok, illetve ezek kölcsönhatása a hidrogénben gazdag csillagkörüli anyaggal) egyikével sem lehetett megfelelően értelmezni a megfigyeléseket.

A csillagászok két magyarázatot találtak az új típusú szupernóvák kialakulására. Az egyik szerint ezek a robbanások óriási, 90-130 naptömegű csillagok gravitációs összeomlásának eredményei. A megfigyelt színképi jellemzők alapján a csillagok már jóval a robbanás előtt ledobhatták magukról hidrogénben gazdag külső rétegeiket, később a nehezebb elemekből (szén, oxigén) álló gázhéjakat is. A robbanást követő lökéshullámok ezekkel utóbbi héjakkal léphetnek kölcsönhatásba, és ez okozza a késői, nagymértékű felfényesedést. A másik magyarázat szerint egy nagyon erős mágneses teret keltő neutroncsillag marad vissza a robbanás centrumában; az erős mágneses tér és a sok töltött részecske kölcsönhatása fékezi a csillag forgását, a felszabaduló energia pedig felfűti a robbanásban ledobott gázanyagot.

Az új szupernóva-osztály megismeréséhez további objektumok felfedezésére és elemzésére van szükség. Az azonban már most biztosnak látszik, hogy ezek az Univerzum egyik legnagyobb energiájú folyamatának képviselői. A PTF-minta elemzése alapján az extrém fényes szupernóvák halvány galaxisokban robbannak fel, melyeket amúgy akár észre sem vennénk, így a csillagrobbanások eddig ismeretlen galaxisok tanulmányozását is elősegítik.