2015.02.13. - Katasztrófában fog végződni a csillagkeringő

Egy planetáris ködben felfedezték az eddigi legnagyobb tömegű, fehér törpékből álló csillagpárt, amelynek tagjai, egymáshoz egyre közelebb keringve, kb. 700 millió éven belül egy szupernóva-robbanásban fognak összeolvadni.

Az ESO VLT távcsőegyüttesének egységeivel és műszereivel, valamint a Kanári-szigeteken működő teleszkópokkal egy spanyol vezetésű csillagászcsoport két, meglepően nagy tömegű fehér törpét azonosított a Henize 2-428 katalógusjelű planetáris köd centrumában. A kettőst alkotó szupersűrű csillagmaradványok teljes tömege a Napénak 1,8-szorosa - ezzel az eddigi legnagyobb tömegű ilyen párosról van szó -, így az egymáshoz lassan egyre közelebb kerülő komponensek a körülbelül 700 millió éven belül bekövetkező összeolvadásukkor egy gigantikus, Ia típusú szupernóva-robbanásban fognak megsemmisülni. Egy fehér törpe tömege nem lehet nagyobb az ún. Chandrasekhar-határnál (1,4 naptömeg), mert e felett már elkerülhetetlen az instabilitás, majd az ennek következtében elinduló kontrakció, ami a hőmérséklet emelkedése miatt termonukleáris megszaladáshoz és szupernóva-robbanáshoz vezet. Jelen esetben ezt a határt az összeolvadással fogja átlépni a két fehér törpe együttese.

A Miguel Santander-García (Observatorio Astronómico Nacional, Alcalá de Henares; Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC)) által vezetett kutatócsoport egy teljesen más probléma vizsgálata közben botlott a nagy tömegű fehér törpe párba. Arra voltak kíváncsiak, hogy egyes csillagok életük vége felé miként hozhatnak létre furcsa alakú és erősen aszimmetrikus planetáris ködöket. Az egyik objektum, amit tanulmányoztak, a Henize 2-428 jelű köd volt. Henri Boffin (ESO) magyarázata szerint ennek centrumában azonban nem egy csillagot találtak az ESO távcsöveivel, hanem egy kettőst, ami erősíti azt az elképzelést, hogy néhány planetáris köd különös alakja éppen a központi objektum kettősségével magyarázható. A további vizsgálatok azonban egyéb érdekességet is feltártak.

A Henize 2-428 katalógusjelű planetáris ködnek az ESO VLT távcsőegyüttesével készített képe.
[ESO]

Romano Corradi (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife) szerint a Kanári-szigeteken elvégzett megfigyelések alapján meg tudták határozni a komponensek pályájának paramétereit, a szeparációjukat és a tömegeiket is. Kiderült, hogy a fehér törpék tömege egyenként valamivel kisebb a Napénál, a keringési periódusuk pedig mindössze 4 óra. Azaz olyan közel mozognak egymáshoz, hogy az Einstein-féle általános relativitáselméletnek megfelelően a gravitációs hullámok okozta folyamatos energiaveszteség miatt spirális pályán még közelebb kerülnek egymáshoz, a folyamat végén pedig, mintegy 700 millió éven belül, egyetlen objektummá olvadnak össze.

Fantáziarajz a Henize 2-428 jelű planetáris köd centrumában felfedezett fehér törpe kettősről, amelynek komponensei egyre közelebb keringve egymáshoz 700 millió éven belül összeolvadnak és egy hatalmas, Ia típusú szupernóva-robbanásban megsemmisülnek.
[ESO/L. Calçada]

Az így létrejövő csillag tömege olyan nagy lesz, hogy semmi sem akadályozhatja meg a kollapszusát és a felrobbanását. David Jones (ESO) szerint a két fehér törpe összeolvadása által generált Ia típusú szupernóva-robbanás mostanáig tisztán elméleti lehetőség volt, a Henize 2-428 csillagpárja azonban jelzi, hogy valójában is megtörténhet. Santander-García összegzése: egy rendkívül rejtélyes rendszerről van szó, amelynek fontos hatása lesz az Ia típusú szupernóva-robbanások vizsgálatára is. Ez pedig azért lényeges, mert ezeket a robbanásokat széles körben használják a kozmikus távolságok meghatározásához és kulcsfontosságú szerepet játszottak az univerzum sötét energiának köszönhető gyorsuló tágulásának felismerésében is.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature magazin honlapján jelent meg.

Forrás:

• eso1505 - Science Release