2012.03.09. - Újabb nyom az Ia típusú szupernóva-robbanásokkal kapcsolatban

Az SDSS felmérés adatait felhasználva amerikai kutatók újabb bizonyítékkal álltak elő amellett, hogy az Ia típusú szupernóva-robbanások fehér törpe kettősökben, a komponensek összeolvadásának eredményeként következnek be.

Az utóbbi néhány évben egyre több jel utal arra, hogy az Ia típusú szupernóva-robbanások olyan kettős rendszerekben következnek be, melyekben mindkét komponens fehér törpe, a kataklizmához pedig végül ezek összeolvadása vezet el. Carlos Badenes (University of Pittsburg) és munkatársai az SDSS (Sloan Digital Sky Survey) adatait felhasználva egy újabb érvvel tudják alátámasztani ezt az elképzelést.

Az már régóta ismert, hogy ez a robbanástípus fehér törpét tartalmazó rendszerekben történik. A csoport egyik tagja, Dan Maoz (University of Tel Aviv) szerint csak az a kérdés, hogy a másik komponens milyen objektum. Az egyik lehetőség, hogy egy Napunkhoz hasonló normál csillagról van szó, a másik pedig az, hogy a másodkomponens is egy fehér törpe. Az új eredmény által is alátámasztott modellben a két degenerált objektum körülbelül 1 millió km/h sebességgel kering a tömegközéppont körül egyre szűkülő pályákon, egészen az Ia típusú robbanást eredményező összeolvadásig. Maoz szerint a modell sikerességének természetesen alapvető feltétele annak ismerete, hogy egyáltalában létezhet-e annyi fehér törpe kettős, ahány Ia típusú szupernóva-robbanást látunk.

Fantáziarajz a két fehér törpét tartalmazó kettősök komponenseinek összeolvadásról. A spirális pályákon egymáshoz egyre közelebb kerülő objektumok végül egy grandiózus robbanás kíséretében összeolvadnak. A folyamat karakterisztikus ideje néhány tízmillió év.
[NASA/GSFC/D. Berry]

Mivel a fehér törpék nagyon kicsik és halványak, egyelőre nincs esély arra, hogy távoli extragalaxisokban detektáljuk őket. Így Badenes és Maoz az ebből a szempontból lehetséges egyedüli galaxist, a Tejútrendszert választotta, annak is egy részét, a Nap mintegy ezer fényév sugarú környezetét. A fehér törpék kísérőjének detektálása a radiális sebességek mérésével történik. Az azonosításhoz azonban nem elegendő egyetlen mérés, illetve az azt megalapozó egyetlen spektrum, az SDSS keretében azonban a legtöbb objektumról csak egy színképet tettek közzé. A probléma megoldásának kulcsa az SDSS spektrumok processzálási módja: az adatbázisban szereplő színképek mindegyike három vagy annál több, legalább 900 másodperc expozíciós idejű spektrum kombinációjaként (átlagaként) állt elő. Badenes és csoportja egy év alatt több, mint 4 ezer, fehér törpét tartalmazó kettőst listázott, melyekről jó minőségű, így a radiális sebességek időbeli változásának kimutatását lehetővé tévő "alszínképek" állnak rendelkezésre az SDSS adatbázisában.

A munka eredményeként a lokális környezetünkben 15 fehér törpe kettőst sikerült azonosítaniuk. Azt, hogy a komponensek milyen ütemben olvadnak össze, számítógépes szimulációval határozták meg, az eredményt pedig összevetették a távoli, a Tejútrendszerre hasonlító galaxisokban feltűnő Ia típusú szupernóvák számával. A szimuláció alapján arra a következtetésre jutottak, hogy a Galaxisban évszázadonként egy ilyen összeolvadási esemény következik be, ez pedig Badenes szerint figyelemre méltóan jó egyezést mutat a Tejútrendszerhez hasonló csillagvárosok Ia típusú szupernóva-robbanásainak ütemével, azaz a fehér törpék összeolvadása egy plauzibilis modell erre a robbanástípusra.

A mozaik 99 darabot mutat a Badenes és kollégái által vizsgált közel 4 ezer, fehér törpét tartalmazó kettősből. A négyezres mintából 15 esetben a másodkomponens is fehér törpe.
[Carlos Badenes/SDSS-III team]

Ezen túlmenően a eredmény azért is fontos, mert rámutat az SDSS-hez hasonló felmérésekben rejlő potenciálokra. Robert Lupton (Princeton University) szerint húsz évvel ezelőtt pusztán gyakorlati okokból rögzítettek minden objektumról legalább három - nyers formájában a csillagászati közösség elé nem tárt - spektrumot, egyáltalán nem sejtve, hogy ezek később milyen fontos szereppel bírhatnak majd, például az Ia típusú szupernóva-robbanások természetének tisztázásában.

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

Forrás:

• ScienceDaily 2012.03.02.