2009.04.14. - Új modell a fiatal szupernóvák magyarázatára

Egy új, szoros kettősök fejlődését vizsgáló számítógépes modell igazolhatja azon megfigyelési tényeket, hogy az Ia típusú szupernóvák robbanása a szülőrendszer kialakulása utáni százmillió éven belül is bekövetkezhet.

Az Ia típusú szupernóvák olyan kettős rendszerekben keletkeznek, melyek egyik komponense egy fehér törpe, egy egykor a Naphoz hasonló csillag szupersűrű magja. Ez a kompakt objektum folyamatosan anyagot szív el a kísérőjétől, egy forró, kék héliumcsillagtól. Az anyagátadás miatt a kísérő a hidrogénben gazdag külső rétegeit szinte teljesen elveszítette, így előtűnik a H→He fúziós folyamatok miatt héliumban feldúsult magja, ami elnevezését indokolja. Ha az átáramló anyag miatt a fehér törpe tömege átlép egy kritikus értéket (1,4 naptömeg, az ún. Chandrasekhar-határ), akkor összeroskad, ami heves nukleáris fúziót indukál a hidrogénben rendkívül gazdag átszívott anyagban. A hirtelen energiafelszabadulás okozta kataklizma Ia típusú szupernóvaként figyelhető meg.

Az Ia típusú szupernóvák nagy fényességük miatt messziről is jól látszanak, ráadásul a maximális abszolút fényességük jó közelítéssel ugyanaz, így körülbelül 1 millió fényévnél nagyobb távolságok esetén jól használhatók távolságindikátorként, ezért az ún. sztenderd gyerták közé soroljuk őket. Sajnos a szülőrendszerük természete és a robbanás mechanizmusa csak nagyvonalakban ismert, a folyamatok részletei még nem teljesen tisztázottak.

Fantáziarajz a kísérőjéről egy akkréciós korongon keresztül anyagot átszívó fehér törpéről. A folyamat végül a fehér törpe kollapszusához és szupernóva-robbanáshoz vezet.
[NASA]

Korábbi modellek szerint a szupernóva-robbanás bekövetkeztéig a fehér törpe létrejötte után legalább százmillió évnek el kell telnie. Az ezzel foglalkozó kutatók azonban egyre több olyan Ia típusú robbanást figyelnek meg, melyek a rendszert tartalmazó galaxis fő csillagkeletkezési periódusának lezajlása után kevesebb, mint százmillió évvel jelentkeznek. Ma már ezek aránya körülbelül 50 százalék az összes Ia típusú robbanás között.

Bo Wang (Yunnan Observatory of the Chinese Academy of Sciences) és munkatársainak új számítógépes modellje választ adhat erre a problémára. Wang és kollégái az általuk fejlesztett kód segítségével 2600, fehér törpéből és héliumcsillagból álló szoros kettős rendszer komponenseinek fejlődését vizsgálták, s azt találták, hogy a fehér törpe átszívott anyag miatti robbanása a létrejötte utáni 100 millió éven belül is bekövetkezhet, tehát még a rendszernek otthont adó galaxis egészen fiatal korában. A csoport a közeljövőben a kísérő tulajdonságait szeretné modellezni a szupernóva-robbanás pillanatában. A modelleredményeket a kínai LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectral Telescope) jövőbeli észlelései erősíthetik majd meg. A meridián síkjának közelében működő 4 méter nyílású, 5° látómezejű Schmidt teleszkóppal 20,5 magnitúdónál fényesebb objektumokról gyűjthetnek majd adatokat, az optikai szálaknak köszönhetően egyszerre 4 ezer, éjszakánként akár tízezernyi spektrumot is.

Az eredményeket részletező szakcikk a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• Astronomy Now Online 2009.04.09.
• arXiv:0901.3496v1 [astro-ph.SR]