Szupernóva, kilonóva, vagy mindkettő? Honnan származik a gravitációs hullám?

Az új, rádiótartományon készített mérések célja, hogy megállapítsák, hogy a valószínűsített gravitációs hullám egy szupernóva-robbanásból, vagy valami ritkább jelenségből származik.

Az AT2025ulz jelű szupernóva, amelyet eleinte az S250818k jelű gravitációs hullám-jelölt forrásának gondoltak. (Forrás: [International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA; CC BY 4.0].)

Neutroncsillagok összeolvadása?

A LIGO-Virgo-KAGRA együttműködés 2025-ben gravitációshullám-jelöltet talált, amelyet S250818k néven ismerünk. Bár 71% annak a valószínűsége, hogy a jel nem asztrofizikai eredetű, az S250818k vizsgálata során a kutatók arra jutottak, hogy nem kizárt, hogy egy kilonóva, vagyis két kompakt objektum összeolvadása okozza, amelyek közül legalább az egyik egy neutroncsillag.

Az S250818k egyedi lehetőséget adott arra, hogy összekapcsoljunk egy kilonóva-detektálást annak gravitációshullám-párjával. Napjainkig egyetlen megerősített közös gravitációshullám- és elektromágneses detektálás történt, a GW170817 eseménynél. Itt a kilonóva és a gravitációs hullám összekapcsolása még nem bizonyított.

Az S250818k abból a szempontból is érdekes volt, hogy a vizsgálatok alapján a jel egy 1 naptömeg alatti neutroncsillagot is magában foglaló összeolvadással is összeegyeztethető. A jelenleg elfogadott elméletek szerint nem keletkezhetnek ilyen "pehelysúlyú" neutroncsillagok a csillagfejlődés során, így az említett objektum valószínűleg másképp alakulhatott ki.

Egy szupernóva által eltakart kilonóva illusztrációja. Először összeomlik a nagy tömegű csillag magja, majd kialakulnak a neutroncsillagok, amelyek végül egymásba olvadnak. (Forrás: [Caltech/K. Miller and R. Hurt (IPAC)].)

Az S250818k eredete továbbra is bizonytalan maradt, egészen addig, amíg sikerült elektromágneses jelet detektálni a kérdéses égterületen. A látható tartományban készített mérések egy olyan tranziens objektumot rögzítettek, amelynek színe és gyorsan halványodó fénygörbéje egy kilonóváéhoz hasonlít. Később a csillagkörüli anyaggal történő kölcsönhatás jeleire bukkantak, amely alapján az objektumot SN2025ulz néven IIb típusú, lecsupaszított burkú szupernóvaként osztályozták. A korai adatok kilonóvára, a későbbiek pedig szupernóvára utaltak tehát. Ez alapján azonban valószínűnek tűnik, hogy nem innen származtak a detektált gravitációs hullámok.

Kilonóva egy szupernóvában?

Nem valószínű tehát, hogy a látható tartományon megfigyelt tranzienshez kötődnek a detektált gravitációs hullámok, azonban nem is zárhatjuk ki teljesen. Egy kutatócsoport tagjai szerint előfordulhat, hogy az SN2025ulz nem egy átlagos magösszeomlásos szupernóva volt, hanem egy rendkívül gyorsan forgó, nagy tömegű csillag magjának összeomlása. Ez pedig létrehozhatott egyszerre szupernóvát és kilonóvát, sőt, még gravitációs hullámokat is.

Az elméletek szerint egy gyorsan forgó, nagy tömegű szülőcsillag létrejöhet egy vagy több kis tömegű (1 naptömeg alatti) neutroncsillagot. Ez többféleképpen is megtörténhet:

• az összeomló csillagmag a gyors forgás következtében két neutroncsillagra szakad
• a haldokló csillagot körülölelő, neutronban gazdag anyagból neutroncsillag(ok) alakul(nak) ki.

Mindkét forgatókönyv lehetővé teszi, hogy a kialakult neutroncsillagok összeolvadjanak, ezzel kilonóvát hozva létre, amelyet eltakarhat a szupernóva táguló gázfelhője.

Rádiótartományú mérések

A rádiótartományon készített mérések lehetőséget adnak arra, hogy megkülönböztessünk egymástól egy "átlagos" szupernóvát és egy gyorsan forgó szülőcsillag magjának összeomlását. Ez utóbbi ugyanis relativisztikus (fénysebességhez közeli) sugárnyalábokat (jeteket) produkálhat, amelyeket rádiótartományon észlelhetünk. A kutatók épp ezért rádiós méréseket készítettek a szupernóvával azonos égterületen, és sikerült is egy halvány rádióforrásra bukkanniuk a gravitációshullám-jelölt detektálása utáni 51-96. napról készített, kombinált mérésekben.

Az SN2025ulz detektálása a Very Large Array rádiótávcső-rendszerrel (Forrás: O’Dwyer et al. 2026].)

Ezek a mérések, a forrás halványságát tekintve, összhangban lehetnek mindkét forgatókönyvvel, tehát az átlagos magkollapszuszos szupernóva-robbanással, és a relativisztikus jeteket kibocsátó szülőcsillaggal is. Sajnos a tanulmány szerzőinek nem sikerült egyértelműen meghatározni a rádiósugárzás pontos eredetét.

Végül a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy az "átlagos" szupernóva esete tűnik helytállóbbnak. És bár ezúttal nem sikerült összekapcsolni a megfigyelt, SN2025ulz jelű szupernóvát az S250818 jelű gravitációs hullámmal, kijelenthető, hogy a rádiótartományon készített mérések a jövőben fontos szerepet kapnak majd az ehhez hasonló események vizsgálatában.

A cikk forrása: https://aasnova.org/2026/10/02/supernova-kilonova-or-both-another-look-at-sn-2025ulz/

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