2008.07.01. - Ezer éves részecskegyorsító

Több hullámsávban végzett űr- és földi bázisú megfigyelések alapján szerkezeti változások is kimutathatók az SN 1006 szupernóva-maradvány óránként 10 millió kilométeres sebességgel táguló burkában.

Több mint ezer évvel ezelőtt, 1006. május 1-je környékén európai, afrikai és távol-keleti megfigyelők is észlelték és dokumentálták az írott, de valószínűleg az emberiség egész történelmének legfényesebb szupernóváját, melynek helyén ma az SN 1006 katalógusjelű maradvány található. Az objektum fényessége meghaladta a Vénuszét, napközben is hetekig, de éjszaka még legalább két és fél éven keresztül látható maradt. A robbanás a mai besorolás szerint Ia típusú volt, azaz a középkori észlelők egy, a kísérőjétől folyamatosan anyagot átszívó, s ennek következtében gravitációsan instabillá váló fehér törpe katasztrófájának voltak szemtanúi.

A maradványt az 1960-as évek közepén detektálták először a rádiótartományban egy közel kör alakú gyűrű formájában a robbanás megfigyelők által rögzített helyén. A gyűrű átmérője majdnem 30 ívperc volt, azaz a telihold látszó méretével egyezett meg. Ez a méret a robbanás időpontjával és a maradvány 7000 fényéves távolságával összevetve az jelentette, hogy a ledobott burok közel ezer éven át óránként 30 millió kilométeres sebességgel tágult. 1976-ban aztán az optikai tartományban is sikerült detektálni a maradványt, igaz csak egy vékony emissziós szál (filament) formájában a rádiótartományban megfigyelhető gyűrű észak-nyugati peremén. Ez a vékony tartomány az, ahol a robbanás generálta lökéshullám a környező sűrű gázzal találkozik, s gerjeszti azt. Ezen szál segítségével viszonylag pontosan nyomon követhető a látható tartományban, hogy hol is tart éppen a lökéshullám a környezethez képest. A maradvány mérete ma körülbelül 60 fényév és még mindig közel 10 millió kilométeres óránkénti sebességgel tágul. Még ezen óriási sebesség mellett is tipikusan egy évnek kell eltelnie két megfigyelés között, hogy a lökéshullám helyzetében észrevehető változás álljon be a háttér csillagaihoz képest.

Az SN 1006 szupernóva-maradvány különböző hullámhossz-tartományokban rögzített felvételeiből összeállított kompozit képe. A színkódok: kék - röntgen (NASA Chandra röntgenteleszkóp), sárga, narancssárga, világoskék - optikai (CTIO/0,9 m Curtis Schmidt teleszkóp), vörös - rádió (NRAO VLA/GBT). A csillagos háttér képe az Anglo-Australian Observatory égboltfelmérésének (Digitized Sky Survey's) vörös és kék lemezei alapján készült, s került a montázsba. Az észak-nyugati részen látható fényes filament kék négyzettel jelölt részéről a Hubble űrteleszkóp készített részletesebb képet.
[Röntgen: NASA/CXC/Rutgers/G. Cassam-Chenaï, J. Hughes és tsai; rádió: NRAO/AUI/NSF/GBT/VLA/Dyer, Maddalena és Cornwell; optikai: Middlebury College/F. Winkler, NOAO/AURA/NSF/CTIO Schmidt & DSS]

A Gamil Cassam-Chenaï (Rutgers University) és munkatársai által az SN 1006 kapcsán elvégzett, a röntgen (NASA Chandra röntgenműhold), az optikai (Cerro-Tololo Inter-American Observatory 0,9 m Schmidt teleszkóp) és a rádiótartományban (NRAO Very Large Array és Green Bank Telescope) végzett megfigyeléseken alapuló kombinált vizsgálat új bizonyítékot szolgáltatott arra, hogy a szupernóva-robannások keltette lökéshullámokban töltött részecskék gyorsulnak fel rendkívül nagy energiákra, ami aztán hatással van a maradvány morfológiájára is. Az SN 1006 esetében ez a dél-keleti részen, a fényes optikai szállal ellentétes oldalon bekövetkező, már viszonylag rövid idő alatt is észrevehető változásokban nyilvánul meg. A szupernóva-maradvány bipoláris jellegű szerkezete - mind a rádió-, mind a nagyenergiájú röntgentartományban - a relativisztikus elektronok okozta szinkrotron sugárzás által kirajzolt képen is megfigyelhető. Az optikai filament ugyanakkor jó jelzője a lökésfront helyzetének és geometriájának még akkor is, ha ez a sugárzás éppen túl gyenge vagy egyáltalában nem detektálható.

A Hubble űrteleszkóp ACS (Advanced Camera for Surveys) műszerével a hidrogén Hα vonalában 2006 februárjában és a WFPC2 (Wide Field Planetary Camera 2) műszerével B, V és I sávban 2008 áprilisában készült felvételekből összeállított kompozit kép az SN 1006 szupernóva-maradvány filamentjének egy részéről (vörös sáv). A sávon belül a fényes, vékony vonal azokat a részeket jelzi, ahol a lökéshullámra pontosan a terjedési irányra merőlegesen látunk rá. Az optikai tartományban a maradvány csak a Hα vonalra érzékenyített szűrővel detektálható. A képre komponált, csillagokat és galaxisokat egyaránt tartalmazó háttér a WFPC2 kamera fenti három hullámhossz-tartományban készített képeiből állt össze.
[NASA, ESA, Hubble Heritage Team (STScI/AURA)]

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• Chandra NR 2008.07.01.
• STScI-2008-22
• arXiv:0803.0805v1 [astro-ph]