2011.08.26. - Mi robban a távolságmérésre használt szupernóvákban?

Egy kutatócsoport 35 darab Ia típusú szupernóva közül 12 színképében azonosított hideg csillagkörüli gázfelhőkre utaló jeleket, ami kizárja, hogy a robbanások fehér törpék összeolvadásának eredményei lennének.

Újabb fejezetéhez érkezett az Ia típusú szupernóvák eredetével kapcsolatos vita. A szakemberek véleménye erősen megoszlik annak tekintetében, mennyit is tudunk ezeknek a csillagrobbanásoknak a létrejöttéről, és hogy valóban kozmikus sztenderd gyertyáknak (azaz minden esetben nagyjából azonos fényességűeknek) tekinthetőek-e az Univerzum ezen nagy energiájú eseményei. A "klasszikus" elképzelés szerint az Ia szupernóvák szülőobjektumai olyan kettős rendszerek, melyekben egy fehér törpecsillag folyamatosan anyagot szív el fősorozati társcsillagától, majd a kritikus Chandrasekhar-határtömeget átlépve instabillá válik és felrobban.

Az újabb eredmények szerint azonban biztos, hogy nem minden Ia típusú szupernóva megfigyelt tulajdonságai magyarázhatóak ezzel az elmélettel, ezért alternatív elképzelések is felmerültek. Ezek közül a legnépszerűbbnek az a teória számít, mely szerint két, egymás körül keringő fehér törpecsillag összeolvadása vezet a kataklizmikus eseményhez. Egyesek már azt is taglalják, miszerint az egy normál csillagot és egy fehér törpét tartalmazó kettősök egyáltalán nem valószínű szülőobjektumok.

Assaf Sternberg (Weizmann Institute) amerikai, spanyol és német munkatársaival együtt fordítva közelítette meg a kérdést: olyan nyomot kerestek 35 közeli Ia szupernóva színképében, melyek egyértelműen a klasszikus robbanási teóriát támasztják alá. Ez a nyom a nátrium sárga tartományba (körülbelül 590 nm) eső kettős abszorpciós vonala, mely jellemzően a sugárzás hideg gázfelhőn való áthaladásakor jön létre. A kutatók 22 szupernóvánál találták meg az elnyelési vonalakat, ebből 12 esetben kizárták a csillagközi eredetet (azaz egy vagy több, a látóirányba eső, a Tejútrendszerben vagy a szülőgalaxisban lévő gázfelhőt), vagyis azok jó eséllyel a robbanás környezetéből származnak. A nátriumvonalak kis szélessége alacsony sebességre utal, vagyis nem a robbanás során kidobódó, hanem korábban odakerülő anyagfelhőn hatolt át a sugárzás. Ez pedig akkor lehetséges, ha azt az egyik csillag dobta le magáról nem sokkal a robbanás előtt, ami pedig azt jelzi, hogy ezekben a kettősökben az egyik komponens semmiképp nem lehet fehér törpe.

A Sternberg és munkatársai által vizsgált egyik "klasszikus" Ia szupernóva, az SN 2006X fantáziaképe a robbanás előtt és után.
[ESO]

Sternberg és kollégái szerint az elnyelési színképvonalak kimutathatóságát az is befolyásolja, hogy milyen szögben látunk rá a szülőgalaxisra. Így pontos becslést nem tudtak adni a "klasszikus" kettősök szupernóva-szülőobjektumként való előfordulási arányára, de a mostani vizsgálatok alapján arra jutottak, hogy ez az érték legalább 20-25 százalék.

Az eredményeket részletező szakcikk a Science magazinban jelent meg.

Forrás:

• ScienceDaily 2011.08.11.