Tekla
11 °C
16 °C
Index - In English In English Eng

Szegedi kutatók pontosították a ritka szupernóva felfedezését

2012.02.02. 18:06
A tavalyi év egyik legfényesebb szupernóvája, az SN 2011dh vizsgálatában fontos szerepet játszottak a szegedi csillagászok is, akik pontosították amerikai kollégáik felfedezéseit. A szupernóvák vizsgálata mind asztrofizikai, mind kozmológiai szempontokból rendkívül fontos.

Az utóbbi évtizedek vizsgálatai alapján a szupernóva-robbanások fizikailag két fő kategóriába sorolhatóak. Az Ia típusnál – jelenlegi ismereteink szerint – egy kettős rendszerben lévő fehér törpecsillag termonukleáris robbanásáról, míg az összes többi esetben nagy tömegű csillagok magjának gravitációs összeomlásáról beszélünk – utóbbiakat öszefoglaló néven kollapszár szupernóváknak is nevezik.

A mag összeomlása különböző típusú csillagoknál is bekövetkezhet, ami eltérő körülményekhez vezet a robbanáskor: a II-es típusú szupernóva-robbanásokat 8 és 25 naptömeg közé eső – többnyire vörös szuperóriás állapotban lévő – csillagok, míg az Ib és Ic osztályú eseményeket ennél is nagyobb tömegű, életük vége felé erős anyagkiáramlást mutató csillagok magösszeomlása váltja ki.

A szupernóvák vizsgálata mind asztrofizikai, mind kozmológiai szempontokból rendkívül fontos, nem véletlen, hogy a 2011-es fizikai Nobel-díjat a szupernóvák vizsgálatára alapuló kozmológiai távolságmérésekért osztották ki.

Az SN 2011dh szupernóva
Az SN 2011dh szupernóva

Az SZTE TTIK Asztrofizikai kutatócsoportja dr. Vinkó József vezetésével egy évtizede foglalkozik a nagyenergiájú csillagrobbanások vizsgálatával.  Az elmúlt hónapokban a Szegedi Tudományegyetem kutatói és munkatársaik többek között egy közeli, a nemzetközi kutatói közösség élénk érdeklődését felkeltő szupernóva vizsgálatában is jelentős eredményeket értek el – áll az egyetem közleményében.

Június 3-án jelentették be a Palomar Transient Factory (PTF) észlelőprogram munkatársai és független amatőr észlelők az SN 2011dh felbukkanását az M51, azaz Örvény-galaxisban. A felfedezéskor már 14 magnitúdósnak látszó új szupernóva pár héttel később 12,1 magnitúdós csúcsfényességet ért el.

A 2011dh hetekig gyors és erőteljes fényesedést mutatott, miközben a színképben egyre erősödő héliumvonalak jelentek meg. Ezek alapján a szupernóva besorolása IIb lett („II” a hidrogén jelenléte miatt, „b” az erős héliumvonalakra utal).

A szegedi kutatók képei a szupernóva megjelenéséről
A szegedi kutatók képei a szupernóva megjelenéséről

Az ilyen szupernóvák elég ritkán fordulnak elő, így a 2011dh jó lehetőség az ilyen típus alapos tanulmányozására. A felfedezést követő napon amerikai kutatók a Hubble-űrtávcső (HST) korábbi felvételein egy fényes objektumot azonosítottak a 2011dh pozíciójában: ez a vizsgálatok szerint egy sárga szuperóriás csillagnak adódott, ami logikus jelöltnek tűnt a 2011dh szülőobjektumára (progenitorára).

A szegedi csoport a fénygörbe maximum előtti szakaszának modellezéséből bebizonyította, hogy a szupernóva fényváltozása alapján a felrobbant szülőobjektum kezdeti mérete 3 napsugárnál kisebb volt, így a HST-felvételeken azonosított objektum biztos nem lehetett a tényleges robbanó progenitor, csak esetleg annak társcsillaga.

A szegedi kutatók – Vinkó József, Takáts Katalin és Szalai Tamás – vezetésével zajló kutatómunka legfontosabb eredménye a szupernóva, ezáltal az M51 galaxis távolságának pontosítása (27,4 ± 2,2 millió fényév), amihez a kutatók az SN 2005cs-re vonatkozó korábbi adatokat is felhasználták. Az analízisben sokat segítettek Takáts és Vinkó korábbi eredményei, mely szerint a táguló szupernóva-maradvány modellezésére épülő távolságmérési eljáráshoz (az úgynevezett Táguló Fotoszféra Módszerhez) szükséges, legmegbízhatóbb fotoszférikus sebességeket az optikai spektrum bizonyos szakaszainak részletes modellezéséből lehet származtatni.

Animáció a csillagrobbanásról
Animáció a csillagrobbanásról

Vinkó József és munkatársainak az SN 2011dh-val kapcsolatos eredményei hamarosan közlésre kerülnek az Astronomy & Astrophysics című folyóiratban. A csoport vezetője emellett az American Astronomical Society (AAS) január eleji, mintegy 3000 kutató részvételével zajló texasi konferenciáján előadás és poszter formájában is ismertethetett további szupernóvákkal kapcsolatos – már szintén publikálás előtt álló – eredményeket.