2008.02.13. - Az SN 2007on szupernóva lehetséges szülőcsillaga?

A Chandra röntgenműhold négy évvel korábban készült felvételein azonosítottak egy pontforrást, amiről elképzelhető, hogy az NGC 1404 elliptikus galaxisban feltűnt SN 2007on jelű szupernóva szülőcsillaga.

Az NGC 1404 katalógusjelű elliptikus galaxisban 2007 novemberében feltűnt SN 2007on jelű szupernóvát a TAROT (Télescopes à Action Rapide pour les Objets Transitoires) robotteleszkóppár La Silla-n (European Southern Observatory, Chile) működő 25 cm-es tagjával fedezték fel. A műszer a franciaországi Calern-ben üzemelő párjával együtt elsősorban gammavillanások optikai megfelelőjének azonosítására szolgál, de használják más megfigyelésekre, többek között földközelítő kisbolygók és közeli szupernóvák keresésére is.

A Fornax csillagképben található NGC 1404 elliptikus galaxis chilei TAROT-teleszkóppal rögzített képpárja, amely alapján az SN 2007on szupernóva felfedezése történt.
[TAROT projekt]

Az SN 2007on Ia típusú szupernóva volt. Mivel ezen objektumok nagy távolságból is jól látszanak, ezért fontos szerepük van a kozmikus távolságskála kalibrálásában, s ezen keresztül a gyorsulva táguló Világegyetem feltérképezésében. Általánosan elfogadott, hogy az Ia szupernóvákat olyan fehér törpék robbanása eredményezi, melyek kettős rendszerek tagjai. Az elméletek két lehetőséget vázolnak. Az egyik szerint a kettős másik tagja egy normál csillag, melyről folyamatosan anyag áramlik át a fehér törpére. Ha annak tömege az akkréció következtében meghaladja az ún. Chandrasekhar-határt (körülbelül 1,4 naptömeg), akkor a törpe egy grandiózus robbanást produkálva összeroskad. Egy másik lehetséges szcenárió két fehér törpe összeolvadása és az ennek folyományaként bekövetkező robbanás. Ha a robbanás oka a fehér törpén akkrécióval felgyülemlő anyag, akkor a törpe felszínén folyó fúziós folyamatok során keletkező energia felmelegíti a beáramló anyagot, detektálható röntgensugárzás kibocsátására késztetve a robbanást megelőzően. A szupernóva-robbanás közben a fehér törpe teljesen megsemmisül, így az esemény után a röntgensugárzás is megszűnik. A jelenlegi ismeretek alapján a két modell között még nem lehet dönteni, ugyanis eddig még nem sikerült Ia típusú robbanás szülőcsillagát azonosítani. Ez azért is érdekes, mert a robbanás természetével kapcsolatos bizonytalanság rányomhatja a bélyegét az Ia típus távolságmeghatározásban betöltött szerepére is.

Baloldal: A Hubble űrteleszkóp felvétele az NGC 1404 galaxisról a szupernóva-robbanás előtt, melynek későbbi helyét a zöld négyzet jelöli. Jobboldal: A Chandra röntgenműhold felvétele a Fornax galaxishalmazról, melynek tagja az NGC 1404. A szupernóva későbbi pozícióját a fehér négyzet jelöli.
[NASA/STScI, NASA/CXC/Columbia U./C. Scharf és tsai]

Rasmus Voss (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Németország) és Gijs Nelemans (Radboud University, Hollandia) a Nature c. folyóirat legutóbbi számában publikált cikkükben arról számolnak be, hogy az NGC 1404 galaxisról készült korábbi Chandra-felvételeken azonosítottak egy röntgenforrást az SN 2007on pozíciójának közvetlen közelében. Az optikai tartományban készült felvételeken, például a Hubble űrteleszkóp képein ugyanakkor az adott területen nem látható semmilyen objektum. Ennek alapján úgy gondolják, hogy ez a röntgenforrás igazából a szupernóva szülőcsillaga, s így inkább az akkréciós modell helyességét támasztja alá. Igaz ugyanakkor az is, hogy a gazdagalaxis becsült kora (6-9 milliárd év) nagyobb, mint amennyi idő alatt az elméletek szerint az akkréció okozta robbanás bekövetkezik.

Baloldal: A Chandra röntgenműhold felvétele az NGC 1404 galaxisról négy évvel a szupernóva-robbanás előtt. A fehér kör középpontja a robbanás optikai tartományban meghatározott pozíciója, de sugara jóval nagyobb a pozíció hibájánál. Látható, hogy a legközelebbi röntgenforrás - a lehetséges szülőcsillag - ugyan benne van ebben a kiterjesztett hibakörben, a középpontjával azonban nem esik egybe. Jobboldal: A Swift űrteleszkóp 2007. november 11-én, a felfedezés után hat nappal készült felvétele a galaxisról. A szupernóva a kép közepén látható fényes folt.
[NASA/CXC/MPE/R. Voss és tsai, NASA/Swift]

A galaxis kora és a robbanás bekövetkeztének karakterisztikus ideje közti különbségnél valószínűleg nagyobb probléma az, hogy a röntgenforrás helye, bár nagyon közel van hozzá, nem esik pontosan egybe a szupernóva optikai tartománybeli pozíciójával. Ugyan kicsi a valószínűsége, hogy a két objektum - a szupernóva és a tőle esetleg független röntgenforrás - ilyen közel legyen egymáshoz, még publikálás előtt álló pontosabb optikai mérések mégis szisztematikus eltérést mutatnak a két pozíció között.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature c. folyóirat 2008. február 14-i számában jelent meg.

Forrás:

• Chandra PR, 2008.02.13.
• Nature 451, 802, 2008.02.14.