2013.12.02. - Ezer­sze­res hang­se­bes­sé­gű lö­kés­hul­lám fű­ti a szu­per­nó­va-ma­rad­ványt

A szu­per­nó­vák he­tek alatt el­hal­vá­nyod­nak, a rob­ba­nás kö­vet­kez­té­ben le­do­bó­dott anyag azon­ban még több ezer évig ra­gyog­hat szu­per­nó­va-ma­rad­vány­ként. Va­jon mi­lyen fo­lya­mat szol­gál­tat­hat­ja az ener­gi­át eh­hez?

A Har­vard-Smith­so­ni­an Cen­ter for Ast­rophy­sics ku­ta­tói a Ty­cho-fé­le szu­per­nó­va-ma­rad­vánnyal kap­cso­lat­ban azt ál­la­pí­tot­ták meg, hogy an­nak anya­gát egy be­fe­le, a gáz­ban ér­vé­nyes hang­se­bes­ség mint­egy ezer­sze­re­sé­vel moz­gó lö­kés­hul­lám fű­ti, ezért ra­gyog az még ma is fé­nye­sen a rönt­gen­tar­to­mány­ban. A vizs­gá­lat ve­ze­tő­je, Hi­ro­ya Ya­ma­gu­chi sze­rint az in­verz lö­kés­hul­lám nél­kül nem is ta­nul­má­nyoz­hat­nánk az év­szá­za­dos, év­ez­re­des szu­per­nó­va-rob­ba­ná­sok ma­rad­vá­nya­it.

A Ty­cho Bra­he ál­tal 1572-ben a Cas­si­ope­ia csil­lag­kép­ben ész­lelt "új csil­lag" fé­nyes­sé­ge - éke­sen cá­fol­va az ég­bolt vál­to­zat­lan­sá­gá­ba ve­tett ko­ra­be­li hi­tet - a ma­xi­mum­ban a Vé­nu­szé­val ve­te­ke­dett, a sza­bad sze­mes lát­ha­tó­ság (ak­ko­ri­ban még nem állt táv­cső a csil­la­gá­szok ren­del­ke­zé­sé­re) ha­tá­ra alá pe­dig kö­rül­be­lül egy év múl­va hal­vá­nyo­dott. Ma már tud­juk, hogy a rob­ba­nás Ia tí­pu­sú volt, az­az egy ket­tős rend­szer fe­hér tör­pe kom­po­nen­sé­vel kap­cso­la­tos.

A ka­tak­liz­ma so­rán le­do­bó­dott, szi­lí­ci­u­mot és va­sat is tar­tal­ma­zó kö­zeg kö­rül­be­lül 5 ezer km/s-os se­bes­ség­gel kez­dett el tá­gul­ni. Mi­kor be­le­üt­kö­zött a kör­nye­ző csil­lag­kö­zi tér anya­gá­ba, a köl­csön­ha­tás kö­vet­kez­té­ben két lö­kés­hul­lám jött lét­re: egyik a hang­se­bes­ség mint­egy 300-szo­ro­sá­val moz­gott to­vább ki­fe­le, a má­sik pe­dig több mint há­rom­szor ek­ko­ra se­bes­ség­gel "pat­tant vissza", az­az ez a lö­kés be­fe­le in­dult. A vissza­fe­le ha­la­dó lö­kés­hul­lám fű­ti a gázt a szu­per­nó­va-ma­rad­vány bel­se­jé­ben, fény­lés­re kész­tet­ve azt, csak nem a lát­ha­tó, ha­nem a rönt­gen­tar­to­mány­ban. Így tu­laj­don­kép­pen a vissza­pat­ta­nó lö­kés az, ami le­he­tő­vé te­szi, hogy több száz év el­tel­té­vel is ta­nul­má­nyoz­has­suk a ma­rad­ványt.

A Ty­cho-fé­le szu­per­nó­va-ma­rad­vány­nak a Chand­ra űr­táv­cső ál­tal ké­szí­tett ké­pe. A vö­rös­sel kó­dolt kis ener­gi­á­jú rönt­gen­su­gár­zás a rob­ba­nás tá­gu­ló tör­me­lé­két, míg a kék szín­nel kó­dolt nagy ener­gi­á­jú su­gár­zás a lö­kés­hul­lám ál­tal fel­fű­tött elekt­ro­nok ál­tal al­ko­tott bur­kot raj­zol­ja ki.
[Rönt­gen - NA­SA/CXC/Rut­gers/K. Erik­sen és mt­sai, op­ti­kai (hát­tér) - DSS]

A ku­ta­tó­cso­port a Su­za­ku mű­hold mű­sze­re­i­vel ta­nul­má­nyoz­ta a Ty­cho-fé­le ma­rad­ványt a rönt­gen­tar­to­mány­ban. Azt ta­lál­ták, hogy a be­fe­le ha­la­dó lö­kés­hul­lá­mot ke­resz­te­ző elekt­ro­no­kat na­gyon gyor­san fel­fű­ti egy egy­elő­re még nem tel­je­sen ér­tett fo­lya­mat. A bi­zony­ta­lan­sá­gok el­le­né­re az ő ered­mé­nyük az el­ső, amely egy­ér­tel­mű bi­zo­nyí­té­kot szol­gál­tat az elekt­ro­nok in­verz lö­kés­hul­lám ál­ta­li ha­té­kony, üt­kö­zés­men­tes fel­fű­té­sé­re. Most még per­sze csak a Ty­cho-ma­rad­vány ese­té­ben, de más fi­a­tal szu­per­nó­va-ma­rad­vá­nyok­nál is ter­vez­nek ha­son­ló vizs­gá­la­to­kat.

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

For­rás:

• Sci­en­ce­Da­ily 2013.11.25.