2010.08.19. - Meglepő gammakitörés egy nóvától

A NASA Fermi űrteleszkópja nóvától származó gammakitörést detektált. A meglepő észlelés felülírhatja azt az elképzelést, amely szerint a nóvarobbanások nem járnak nagyenergiájú sugárzás kibocsátásával.

Koichi Nishiyama és Fujio Kabashima egy 2010. március 10-én készült felvétel alapján vették észre, hogy a V407 Cygni mintegy 10-szer fényesebb, mint egy néhány nappal korábban rögzített képen. Azonnal riadóztatták a csillagászközösséget, így felfedezésüket független észlelések is gyorsan megerősítették. A NASA a Fermi és a Swift űrteleszkópjait is a forrás felé irányította, közülük az első 15 napon keresztül monitorozta a nóvát. A Fermi egyik kutatója, Elizabeth Hays szerint a kitörés során körülbelül ezerszer annyi energia szabadult fel, mint amennyit a Nap egy év során kibocsát. Bár ez emberi léptékkel mérve szinte elképzelhetetlen, a Fermi által általában detektált eseményekhez hasonlítva azonban nem túl nagy. A Fermit üzemeltető kutatók maguk is meglepődtek, hogy az esemény egyáltalán megütötte a műszerük "ingerküszöbét".

A Nova Cygni 2010 jelű nóvát japán amatőrcsillagászok fedezték fel egy 2010. március 10-én készült felvétel alapján. Ekkor a kitörő csillag 10-szer volt fényesebb, mint egy néhány nappal korábban rögzített képen. A nóva 6,9 magnitúdós maximális fényességet ért el, így valamivel a szabadszemes láthatóság alatt maradt.
[K. Nishiyama és F. Kabashima/H. Maehara (Kyoto University)]

A nóvák olyan kettős rendszerek, melyek egyik komponense egy fehér törpe, amely folyamatosan anyagot szív el a kísérőjétől. Ha a fehér törpére áramló, hidrogénben gazdag anyag mennyisége meghalad egy bizonyos értéket, termonukleáris robbanás következik be, ami azonban általában nem végzetes se a fehér törpére, se a kettős rendszerre nézve, így az anyaggyűjtés újra indulhat, és újabb kitörés következhet be. Az elképzelések szerint a robbanások nem elég nagyok ahhoz, hogy közben nagyenergiájú sugárzás is keletkezzen.

A V407 Cygni rendszerében a fehér törpe kísérője egy a Napnál körülbelül 500-szor nagyobb vörös óriás. Adam Hill (Joseph Fourier University, Grenoble) szerint a fehér törpén lezajlott termonukleáris robbanás következtében ionizált gáz és nagyenergiájú részecskék távoztak a kompakt objektumról, a Fermi által észlelt gammasugárzás pedig valószínűleg akkor keletkezett, amikor a mágneses tér által nagy sebességre felgyorsított részecskék utolérték a vörös óriásról korábban csillagszél formájában távozott anyagot és gerjesztették azt. A sokkal nagyobb energiájú szupernóva-robbanások esetében a részecskék mágneses tér általi befogásának és felgyorsításának folyamata régóta ismert és elfogadott magyarázat, de Soebur Razzaque (Naval Research Laboratory) szerint eddig senki nem gondolta, hogy egy fehér törpe mágneses tere is elég erős lehet ehhez.

A Fermi LAT műszere nem mutat semmit a nóva későbbi helyén a kitörést megelőző 19 nap alatt, az azt követő 19 nap során azonban egyértelműen látszik a nóva. A kép a 100 MeV-nál nagyobb energiájú gammafotonok beütési rátáinak eloszlását mutatja, a világosabb színek magasabb beütésszámot kódolnak.
[NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration]

Kent Wood szerint még meglepőbb, hogy míg egy szupernóva-maradvány esetében akár több ezer évre is szükség lehet ahhoz, hogy a robbanásban kidobott nagyenergiájú részecskék utolérjék a szülőcsillag által korábban csillagszél formájában kibocsátott anyagot, addig a V407 Cygni esetében ugyanez a folyamat néhány hét alatt, gyakorlatilag a kutatók szeme előtt zajlott le.

Az eredményeket részletező szakcikk a Science magazinban jelent meg.

Forrás:

• Astronomy Now Online 2010.08.13.