2012.08.07. - Robbanni készülő kettőscsillagot azonosítottak

Egy nemzetközi kutatócsoport új eredményei szerint a QU Carinae kettőscsillag, melynek egyik komponense fehér törpe, nagy valószínűséggel rövidesen Ia típusú szupernóvaként fog felrobbanni.

Az Ia típusú szupernóvák óriási energiájú csillagrobbanások. Nagy abszolút fényességük miatt nagyon fontos lépcsőfokai az ún. kozmikus távolságskálának, tulajdonképpen ez a szerepük vezetett el az elmúlt évtizedben az Univerzum gyorsuló tágulásának felismeréséhez. Ennek ellenére sok a megválaszolatlan kérdés velük kapcsolatban, nem teljesen tisztázottak még a robbanáshoz vezető folyamat(ok) részletei. A Stella Kafka (Carnegie Institution for Science) által vezetett kutatás keretében most egy olyan csillagrendszert azonosítottak, amelyik valószínűleg az Ia típusú szupernóva-robbanás előtti állapotban van.

A széles körben elfogadott elmélet szerint az Ia típusú szupernóva-robbanások olyan termonukleáris explóziók, melyek elszenvedője egy kettős rendszerben található fehér törpe, ami folyamatosan anyagot szív el a nála jóval nagyobb kísérőjétől. Ha a kompakt objektum tömege az anyagátadás következtében túllépi az 1,4 naptömeget, az ún. Chandrasekhar-határt, akkor bekövetkezik a kataklizma. A folyamattal kapcsolatban alapvető kérdés a donorcsillag természete, a tömegátadás mikéntje, illetve az, hogy ez milyen módon befolyásolja a robbanás tulajdonságait.

Az 1572-ben felrobbant Ia típusú szupernóva (Tycho) maradványának röntgen/optikai/infravörös kompozit képe.
[NASA/CXC/SAO/JPL-Caltech/MPIA/Calar Alto/O. Krause és tsai]

A kérdések megválaszolását nagyban segítené olyan rendszerek azonosítása, melyek már közvetlenül a robbanás előtti fázisban vannak. Bár a fehér törpét tartalmazó ismert kettősök száma több ezer, eddig még egyik sem produkált szupernóva-robbanást. A legújabb kutatások során azonban az Ia típusú robbanásokat elszenvedett rendszerekben olyan nátriumgázt detektáltak, ami a donorcsillagból származhat, és még a robbanás után is a rendszer környezetében maradt: ez a gáz lehet a kapocs a szülőcsillaghoz (progenitor).

A chilei Las Campanas obszervatórium DuPont teleszkópjának adatait felhasználva Kafka és munkatársai ennek a nátriumnak a nyomait keresték és a QU Carinae katalógusjelű, fehér törpét tartalmazó kettőscsillag színképében meg is találták, így azt gondolják, hogy a QU Car tulajdonképpen egy Ia típusú szupernóva-robbanás progenitora. A QU Car a kettősök azon nem túl népes csoportjába tartozik, melyek egyrészt elég fényesek, másrészt a tömegátadás üteme nagyon magas. A nátriumnak az óriás donorcsillag légkörében kell keletkeznie és onnan a csillagszél segítségével távozhat el. Ha a fehér törpén bekövetkezik a termonukleáris robbanás, a nátrium ugyanolyan jelek alapján detektálható, mint amit a már bekövetkezett Ia típusú robbanásoknál is találtak.

Az eredményeket részletező szakcikk a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• ScienceDaily 2012.08.03.