"Lökött" neutroncsillag száguldását vizsgálták a kutatók egy 15 éven át tartó méréssorozattal

hogy a szupernóvaként felrobbanó, nagy tömegű csillagok magjából kialakult neutroncsillagok hogyan lökődnek ki a csillagközi térbe.

"Lökött" neutroncsillagok

Bizonyos nagy tömegű csillagok magja a csillagfejlődés végstádiumában neutroncsillaggá omlik össze, majd ezt követően erre behullanak a csillag külső rétegei, és visszapattannak arról egy kifelé táguló lökéshullámot létrehozva. Ezt a jelenséget nevezi a csillagászati szaknyelv magösszeomlásos szupernóva-robbanásnak. A folyamat során visszamaradó neutroncsillagok különlegesen nagy sűrűségű, neutronokból álló objektumok.

A Rák-köd, az egyik legismertebb szupernóva-maradvány. (Forrás: [NASA, ESA, J. Hester és A. Loll (Arizona State University)].)

Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy a neutroncsillagok közül vannak olyanok, amelyek hatalmas, több száz kilométer/másodperces sebességgel mozognak. Ez arra utal, hogy ezek a neutroncsillagok valahogyan kilökődnek a csillagközi térbe a szupernóva-robbanás során. De pontosan hogyan történhet mindez? Az egyik forgatókönyv szerint a neutroncsillag ellenkező irányba lökődik, mint amerre a szupernóva-robbanás során ledobódó anyag, egy másik tanulmány alapján pedig a szupernóva-robbanás energiájának nagy részét elvivő neutrínó-sugárzás határozza meg a visszamaradt neutroncsillag mozgását.

Megérte várni rá!

Ahhoz, hogy választ kaphassunk erre a kérdésre, meg kell vizsgálnunk a neutroncsillagok mozgásának sebességét és irányát, és ezt összehasonlítanunk a hozzájuk köthető szupernóva-maradványok mozgásával. Egy új tanulmányban Tyler Hulland-Ashford és munkatársai a G18.9-1.1 jelű szupernóva-maradványhoz tartozó neutroncsillagot vizsgálták a Chandra-űrtávcső segítségével 2009 és 2024 között, 15 éven át. Emellett az objektum sajátmozgásának pontos meghatározásához a kutatók a Gaia-űrobszervatórium adatait is felhasználták, végül pedig megállapították, hogy a neutroncsillag sajátmozgása 24,7 ezredívmásodperc/év.

A Chandra-űrtávcső felvételei 2009-ben (bal oldalt) és 2024-ben (jobb oldalt). A vizsgált neutroncsillag fekete színnel, NS = neutron star jelöléssel látszik. Kékkel és pirossal jelennek meg a neutroncsillag pozíciójának meghatározásához használt csillagok. (Forrás: Holland-Ashford et al. 2025.)

Mivel a szupernóva-maradvány pontos távolságát nem ismerjük, ez a sajátmozgás többféle tangenciális (a látóiránnyal merőleges irányú) sebességre is utalhat: ha a szupernóva-maradvány 6800 fényévre van, a sebesség 264 km/s-nak, ha pedig 12400 fényévre található, 474 km/s-nak adódik.

Az eltérés jelentősége

Mit árul el nekünk ez a sebesség a rendszeréből kilökődő neutroncsillagról? Hogy pontosan meghatározzák a lökés eredetét, a kutatócsoport tagjai először kiszámították a szupernóva-maradvány korát, hogy meghatározhassák a neutroncsillag mozgásának pályáját. Ez alapján megállapították, hogy a neutroncsillag valószínűsített születési helye néhány ívmásodperccel eltér a szupernóva-maradvány középpontjától, ami arra utal, hogy az újszülött neutroncsillag, és a szupernóva-robbanás során ledobódott anyag ellentétes irányba lökődött el a folyamat során. Ez megerősíteni látszik tehát az elsőként említett forgatókönyvet.

Jelenleg csak a Chandra-űrtávcső képes elvégezni a szükséges röntgentartományú méréseket a neutroncsillag pályájának leírásához, így az eszköz használata elengedhetetlen volt ennek az igencsak érdekes eredménynek az eléréséhez.

Az itt leírtakról szóló tanulmány az Astrophysical Journal című szaklapban jelent meg.

A neutroncsillag jelenlegi pozíciójának (lila pötty), a szupernóva-maradvány geometriai középpontjának (piros háromszög), valamint a röntgensugárzás középpontjának (zöld kereszt) az összehasonlítása. Ez alapján tisztán látszik, hogy a neutroncsillag születési helye nem egyezik meg pontosan a szupernóva-maradvány középpontjával. (Forrás: Holland-Ashford et al. 2025.)

A cikk forrása: https://aasnova.org/2025/08/01/get-a-kick-out-of-this-researchers-waited-15-years-to-measure-a-neutron-stars-journey/

Szerző: Könyves-Tóth Réka, Tudományos munkatárs
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet