2008.11.25. - Nóvarobbanás egy planetáris ködben

Angol kutatók által vezetett csoport egy planetáris köd belsejében bekövetkezett nóvarobbanást detektált. Az első, s ezidáig egyetlen ilyen esemény a Nova Persei explóziója volt 1901-ben, melyet Gothard Jenő is megfigyelt.

A szóban forgó, V458 Vul katalógusjellel ellátott nóvát Roger Wesson (University College London) és munkatársai fedezték fel. A robbanás 2007. augusztus 8-án történt, ezt követően a nóva a vizuális tartományban néhány nap alatt 8,1 magnitúdóig fényesedett. Az explózió körüli égi területet hat héttel korábban egy égboltfelmérés (IPHAS, Isaac Newton Telescope Photometric HAlpha Survey) keretében a hidrogén legjellemzőbb Balmer-vonalára, a Hα-ra érzékenyített szűrőn keresztül már lefényképezték. Ezen a felvételen pedig világosan kivehető egy planetáris köd a központi objektumával egyetemben, melynek fényessége akkor 18 magnitúdó volt.

A központi csillag nóvaként történt robbanása után készült felvételeken a köd belső részén jól megfigyelhető egy, az explózió okozta ionizáció miatt gyorsan fényesedő csomó, amit a spektroszkópiai észlelések is megerősítenek. A robbanáson átesett csillag és a csomó szögtávolsága, valamint a robbanás és a csomó fényesedése között eltelt idő (278 nap) alapján a kutatók a köd távolságát 13 kiloparszekre (körülbelül 42 ezer fényév) becsülik, melyet két másik távolságbecslési módszer is alátámaszt. A köd össztömege a Napénak 0,2-szerese, tágulási sebessége kicsi, ami kizárja, hogy a nóva egy korábbi kitöréséből származó anyag alkotná. Az expanzió sebessége alapján a köd becsült kora 14000 év.

A V458 Vul (Nova Vul 2007) környékéről a Kanári-szigeteken működő 2,5 méteres Isaac Newton Teleszkóppal (INT) készült felvételek. (a) 2007. június 27., IPHAS r' szűrő. (b) 2007. június 27., IPHAS Hα szűrő, jól látszik rajta a planetáris köd. (c) Az IPHAS r', i' és Hα szűrőkön keresztül készített felvételeiből összeállított színes kompozit kép. (d) 2008. május 20., az INT WFC kamerájával Hα szűrőn keresztül rögzített felvétel. Mindegyik kép szélessége 70 ívmásodpercnek felel meg, észak felfele, kelet balra van. A 2007. júniusi felvételeken még halvány központi csillag a 2008. májusi képen már a kitörés utáni halványodási fázisban van, míg a központtól délkeletre látható csomó jelentősen kifényesedett.
[R. Wesson és tsai]

A nóvarobbanások olyan szoros kettős rendszerekben következnek be, melyekben az egyik komponens egy fehér törpe, melyre a másik komponensről folyamatosan anyag áramlik át. Ha ennek a hidrogénben gazdag anyagnak a tömege elér egy bizonyos értéket, akkor a kompakt objektum felszínén egy termonukleáris robbanás következik be, melynek során a rendszer fényessége körülbelül 10 magnitúdóval nő, miközben mintegy 10^-4 naptömegnyi anyag dobódik ki néhány száztól néhány ezer km/s-ig terjedő sebességgel. Elképzelhető, hogy ilyen szoros kettősökben található nagytömegű fehér törpék az Ia típusú szupernóva-robbanásig is eljuthatnak.

A planetáris ködöket kis- és közepes tömegű csillagok hozzák létre életük vége felé, amikor az aszimptotikus óriáságon (AGB) a hőmérséklettől nagymértékben függő héjbeli héliumégés miatti ún. termális pulzusok következtében a csillag magját burkoló rétegek ledobódnak. A feltáruló, később fehér törpévé váló forró, csupasz magból körülbelül 2000 km/s sebességű csillagszél indul el, ami utoléri a korábbi fejlődési fázisokban szintén csillagszél formájában eltávozott anyagot, s ezen kölcsönhatás fogja végeredményként kialakítani a planetáris ködöt, mely végül a korábbi, lassabb szél sebességével (körülbelül 20 km/s) tágulva néhány tízezer év alatt teljesen elkeveredik a környező intersztelláris anyaggal.

Az elképzelések szerint planetáris ködök csak szoros kettősök körül alakulhatnak ki, mégpedig a rendszer azon fejlődési fázisában, amikor komponensei egy közös burokban keringenek. Ez esetben néhány nóvának planetáris ködök belsejében kellene feltűnnie, mindeddig azonban csak egy ilyen volt ismert, mégpedig az 1901-ben felrobbant Nova Persei, későbbi nevén GK Persei. Ennek magyar vonatkozású érdekessége, hogy 1901/1902-ben Gothard Jenő is észlelte herényi obszervatóriumában, s több színképfelvételt is készített róla. A V458 Vul a második, planetáris köd belsejében feltűnt nóva, s mint ilyen, fontos szerepe lehet a csillagok fejlődésére vonatkozó elméletek tesztelésében. A nagy becsült távolsága azt is jelenti, hogy a fehér törpe komponens tömege is nagy, így elképzelhető, hogy a rendszer végül egy Ia típusú szupernóva-robbanásban fog elpusztulni.

Gothard Jenő által a Nova Persei-ről 1901-ben objektívprizmával készített színképfelvételek. A spektrumok mellett az észlelés dátuma és az expozíciós idő hossza is látható.
[ELTE Gothard Asztrofizikai Obszervatórium]

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal Letters c. folyóirat 2008. november 20-i számában jelent meg.

Forrás:

• ScienceDaily 2008.11.25.
• arXiv:0810.0401v1 [astro-ph]