2008.09.25. - Szupernóva azonosítása internetes archívumok segítségével

Tizenkét évvel a kataklizma után a legnagyobb teleszkópok publikus adatbázisainak segítségével sikerült azonosítani az elmúlt 25 év egyik legközelebbi, az SN 1987A explóziójával sok hasonlóságot mutató szupernóva-robbanását.

Az SN 1996cr jelzéssel ellátott szupernóvára utaló első jelet Franz Bauer (Columbia University) fedezte fel 2001-ben, amikor a NASA Chandra röntgenteleszkópja által készített felvételeken egy fényes, változó intenzitású forrást vett észre a Körző csillagképben látható ESO 97-13 katalógusjelű, ismertebb nevén Circinus spirálgalaxisban. Az objektum néhány érdekes tulajdonsága ellenére Bauernek és kollégáinak akkoriban nem sikerült egyértelműen meghatároznia a forrás természetét.

A kompozit képen a körülbelül 12 millió fényévre található Circinus spirálgalaxis centrális területei láthatók. A Chandra röntgenműholdról származó adatokat kék szín jelöli, míg a Hubble űrteleszkóp különböző szűrőkön keresztül készült felvételeinek a színkódja a következő: sárga - I sáv, vörös - hidrogén emisszió, cián - V sáv, világoskék - oxigén emisszió. A jobb alsó sarokban látható fényes kék forrás az SN 1996cr szupernóva, melynek végső azonosítása több, mint egy évtizeddel a robbanás után történt meg.
[Röntgen: NASA/CXC/Columbia/F. Bauer és tsai; optikai: NASA/STScI/UMD/A. Wilson és tsai]

Egy év elteltével azonban Bauer és munkatársai az ESO VLT teleszkópjaival készült színképek alapján már biztosak voltak abban, hogy egy korábban bekövetkezett szupernóva-robbanásról van szó. Annak megállapítására, hogy ez mikor történhetett, nekiláttak 18 különböző földi és űrteleszkóp publikus adatbázisainak átvizsgálásához. Mivel az objektumot egy viszonylag közeli galaxisban fedezék fel, szerencséjükre az archívumokban gazdag észlelési anyag állt rendelkezésre róla. Bauer szerint ezen adatok nélkül nem is tudtak volna eredményt elérni, s a felfedezést az "internetes csillagászat" első lépéseként értékelte.

Az ESO NTT (New Technology Telescope) teleszkóp SuSI (Superb Seeing Imager) műszerének 1993 áprilisi, körülbelül három évvel a robbanás előtti felvételeiből összeállított kompozit kép a Circinus spirálgalaxisról. A keskeny sávú szűrők az ionizált hidrogén, oxigén és vas vonalaira voltak hangolva.
[European Southern Observatory]

A talált adatok azt mutatják, hogy az SN 1996cr a rádió- és röntgentartományban valaha detektált legfényesebb szupernóvák közé tartozik. Sok hasonlóságot mutat az emblematikus SN 1987A szupernóvával, amely a Tejútrendszer egyik kísérőgalaxisában, a 160 ezer fényévre található Nagy Magellán Felhőben (LMC) robbant 1987-ben. A mérleg annyiban billen az SN 1996cr javára, hogy a rádió- és röntgentartományban körülbelül ezerszer fényesebb volt, mint sokkal híresebb elődje. Egyéb nagy röntgenobszervatóriumok, mint a ROSAT vagy az ASCA, nem detektálták a szupernóvát, melynek röntgenfényessége a 2001-es Chandra-felfedezés után folyamatosan nőtt. Korábban az SN 1987A volt az egyetlen, melynek röntgenintenzitása az idő előrehaladtával növekedett.

Az 1994 áprilisában rögzített NTT SuSI képen a szupernóva még mindig nem látható, megfigyelhető azonban egy ionizált gázt tartalmazó terület, ami kapcsolatban lehet a később felrobbant csillagról csillagszél formájában korábban eltávozott anyaggal.
[European Southern Observatory]

A 3,9 méteres angol-ausztrál teleszkóp (AAT, Anglo-Australian Telescope) archívumából származó, optika tartományban készült felvételek alapján a robbanás valamikor 1995. február 28. és 1996. március 15. között következett be. Az utóbbi 25 év öt legközelebbi szupernóvája közül ez az egyetlen, melyet nem fedeztek fel röviddel a robbanás után.

A két kép az angol-ausztrál távcsővel készült a robbanás előtt (bal oldal, 1995 február) és után (jobb oldal, 1996 március). A Hubble és a Chandra felvételeinek látómezejét a fehér téglalapok jelölik. A képeken a szupernóva pozícióját a fehér kör mutatja.
[Anglo-Australian Observatory]

Az archív adatok és elméleti megfontolások alapján a csoport felállított egy modellt is a folyamat lefolyására. Eszerint a robbanás előtt a csillagról csillagszél formájában eltávozott vagy életének késői fázisaiban bekövetkezett kitörések során ledobódott anyag a környező gázban egy üreget hozott létre. Ennek következtében magának a robbanásnak a lökéshulláma gyakorlatilag akadálytalanul terjedhetett ebben térrészben. Sűrűbb közeget elérve az ütközés okozta gerjesztés erős felfénylést okozott a rádió- és röntgentartományban, ami azért lehetett sokkal nagyobb, mint az SN 1987A esetében, mert ez utóbbi körüli, a kisöpört térrészen túli gázburok sűrűsége sokkal kisebb volt. A két példa alapján elképzelhető, hogy a robbanás előtti "söprögetés" a nagytömegű csillagok végső pusztulás előtti aktivitásának viszonylag gyakran előforduló momentuma.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astrophysical Journal c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• ESO 32/08 - Science Release
• arXiv:0804.3597v3 [astro-ph]