Egy kutatócsoport a NASA Chandra röntgenobszervatóriumának adatai alapján tanulmányozta egy felrobbant csillag maradványát. A „szupernóvarégészek” fontos részleteket tártak fel a több mint egymillió évvel ezelőtt elpusztult csillagról. A GRO J1655-40 jelű rendszerben van egy 7 naptömegű fekete lyuk, valamint egy feleakkora tömegű csillag, de ez nem volt mindig így.
A GRO J1655-40 rendszerében eredetileg két csillag ragyogott. A nagyobb tömegű elégette az összes nukleáris fűtőanyagát, aztán szupernóvaként felrobbant. Az elpusztult csillag törmeléke a társcsillagra hullott, ahogy az a Chandra röntgenobszervatórium videóján látszik: https://youtu.be/zscZvjeHdaY.
Miután a felrobbant csillag külső rétegei leváltak, azokból néhány a társába csapódott, majd az égitest maradványa magába roskadt, létrehozva a ma ismert fekete lyukat. A fekete lyuk és a kísérő közötti távolság idővel csökkenhetett, mivel a rendszerből energia szökött el, főként a keletkező gravitációs hullámok miatt.
Amikor a távolság elég kicsi lett köztük, a fekete lyuk erős gravitációs vonzása anyagot kezdett elvonni a kísérőtől, visszanyerve valamennyit abból az anyagból, amelyet az eredeti csillag felrobbanásakor elveszített.
Az anyag nagy része belehullott a fekete lyukba, de egy kis mennyiség korongot hozott létre körülötte. Az erőteljes mágneses tér és a korongon belüli súrlódás hatására az anyag heves korongszél formájában kerül ki a csillagközi térbe – és ez az, amit a szupernóvarégészek vizsgálnak: a Chandra röntgenobszervatórium 2005-ben figyelte meg a GRO J1655-40 rendszerét, amikor az röntgentartományban különösen fényes volt. Az obszervatórium a fekete lyuk "csillagszelében" található egyes elemeket úgy mutatta ki, hogy a röntgensugárzás részletes spektrumát rögzítette.
Az érzékelt elemek közül látunk néhányat a lenti diagramon:
A kutatók a Chandra színképeit összehasonlították a szupernóva-robbanások számítógépes modelljeivel, így rekonstruálni tudták a felrobbant csillag alapvető fizikai jellemzőit. A fekete lyuk szelében talált 18 különböző kémiai elem mennyisége alapján arra jutottak, hogy a réges-régen elpusztult csillag 25 naptömegű lehetett, és héliumnál nehezebb elemekből sokkal többet tartalmazhatott, mint a Napunk. Ez az elemzés utat nyit olyan további szupernóvarégészeti vizsgálatok számára, amelyek más kettős csillagrendszerek kitöréseivel foglalkoznak.
Az eredményeket ismertető szakcikk a The Astrophysical Journal című lapban jelent meg: https://dx.doi.org/10.3847/1538-4357/ad3803
Forrás: https://chandra.harvard.edu/photo/2025/j1655/
Szerző: Ujhelyi Borbála, Kutatási asszisztens
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet