Az SNR 0509-67.5 jelű, több száz éves szupernóva-maradványt vizsgálták az Európai Déli Obszervatórium (ESO) Nagyon Nagy Távcsövével (VLT), amikor olyan mintázatot találtak, amely megerősíti, hogy a csillag két robbanást szenvedett el.
A legtöbb szupernóva nagy tömegű csillagok robbanásszerű halála, de van köztük olyan, ami ennél szerényebb múlttal rendelkezik. A Naphoz hasonló, de már kimerült fűtőanyagú csillagok után maradt kicsi, inaktív magok, a fehér törpék képesek létrehozni azt, amit a csillagászok Ia típusú szupernóvának neveznek.
„A fehér törpék robbanása fontos szerepet játszik a csillagászatban.” – mondja Priyam Das (University of New South Wales Canberra) doktorandusz, az SNR 0509-67.5 jelű szupernóva vizsgálatát ismertető tanulmány vezető szerzője. A Világegyetem tágulásáról alkotott tudásunk nagyrészt az Ia típusú szupernóvák vizsgálatán alapul, amelyek a bolygónkon található vas fő forrásai, köztük a vérünkben található vasé is. „Fontosságuk ellenére mégsem megoldott a robbanásukat kiváltó pontos mechanizmus régi rejtélye.” – teszi hozzá.
Az Ia típusú szupernóvák modelljei mind egy kettőscsillag fehér törpe tagjával indulnak. Ha elég közel kering a kettős másik tagjához, a törpe képes anyagot lopni tőle. A leginkább elfogadott elmélet szerint a fehér törpe addig gyűjti magára az anyagot a társáról, amíg el nem ér egy kritikus tömeget, és fel nem robban.
A legújabb kutatások szerint az Ia típusú szupernóvák egy részét jobban magyarázza az, hogy két robbanás történik még azelőtt, hogy a csillag elérné a kritikus tömeget. A csillagászok nemrég egy új felvételt készítettek, amely ezt a sejtést igazolja: az Ia típusú szupernóvák egy része kettős robbanást szenved el. Eszerint a modell szerint a fehér törpe a lopott anyagból héliumréteget képez maga körül, amely instabillá válhat és „begyulladhat”. Ez az első robbanás, amelynek a lökéshulláma a fehér törpe körül és befelé halad, majd kiváltja a csillag magjában a második robbanást – így jön létre végül a szupernóva.
Egészen mostanáig nem rendelkeztünk egyértelmű vizuális bizonyítékkal arra, hogy egy fehér törpe kettős robbanást szenvedett volna el. A csillagászok szerint ez a folyamat jellegzetes mintázatot vagy ujjlenyomatot hagy a szupernóva még mindig fényes maradványában, ami jóval az első robbanás után is látható. Egy ilyen szupernóva-maradványban pedig két különálló kalciumhéjat kell találnunk.
A csillagászok végre megtalálták ezt az ujjlenyomatot egy szupernóva-maradványban. Ivo Seitenzahl (Heidelbergi Elméleti Tanulmányok Intézete), aki a megfigyelési programot vezette a kutatás során, azt mondja, az eredmények „egyértelműen arra utalnak, hogy a fehér törpék jóval a híres Chandrasekhar-tömeghatár elérése előtt felrobbanhatnak, és a kettős detonáció mechanizmusa valóban előfordul a természetben.” A kutatóknak az ESO Nagyon Nagy Távcsövére (VLT) szerelt MUSE műszerrel sikerült kimutatniuk a két kalciumhéjat az SNR 0509-67.5 jelű maradványban. Ez határozottan bizonyítja, hogy Ia típusú szupernóva-robbanás már azelőtt bekövetkezhet, hogy a fehér törpe elérné a kritikus tömeget.
Az Ia típusú szupernóvák a Világegyetem megismerésének kulcsai. Meghatározott módon viselkednek, és – függetlenül attól, hogy milyen távol vannak – kiszámítható a fényességük, amit a csillagászok távolságbecslésre használnak. Standard gyertyaként alkalmazták őket, amikor felfedezték, hogy a Világegyetem gyorsuló ütemben tágul. Ez a felfedezés 2011-ben fizikai Nobel-díjat hozott Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt és Adam Riess kutatók számára. E szupernóva-robbanások tanulmányozása segíthet megértenünk, hogy miért olyan kiszámítható a fényességük.
„Ez a kézzelfogható bizonyíték a kettős robbanásra nemcsak egy régi rejtély megoldásához járul hozzá, de vizuális látványosságot is kínál.” – mondta Priyam Das kutatásvezető, aki a szupernóva-robbanás maradványát „gyönyörűen rétegzett szerkezetként” írta le. „Egy ilyen látványos kozmikus robbanás belső folyamatainak feltárása rendkívül kifizetődő.” – fogalmazott.
Forrás: https://www.eso.org/public/news/eso2511/
Az eredményekről beszámoló tanulmány: https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso2511/eso2511a.pdf
Szerző: Ujhelyi Borbála, Kutatási asszisztens
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet