2015.03.27. - Csillagok ütközése okozhatta a 17. századi rejtélyes robbanást

Új mikrohullámú és rádiócsillagászati észlelések alapján a Hattyú csillagképben 1670-ben feltűnt, sokáig nóvaként számon tartott robbanást valójában két csillag ütközése okozhatta.

Az ESO által a chilei Atacama-sivatagban üzemeltetett 12 méter átmérőjű, a milliméteres és a szubmilliméteres tartományban működő APEX (Atacama Pathfinder EXperiment) antennával és egyéb rádiócsillagászati eszközökkel végzett új észlelések alapján a Hattyú csillagképben 1670-ben feltűnt, a kor híres csillagászai - pl. Hevelius és Cassini - által is megfigyelt "új csillag" mégsem nóva volt, a robbanást egy sokkal ritkább esemény, két csillag ütközése okozhatta. Maga az esemény szabad szemmel is látható volt, a visszamaradt nyomok azonban annyira halványak, hogy a rejtély még 340 évvel később is csak a szubmilliméteres teleszkópokkal végzett leggondosabb megfigyelések segítségével oldódott meg.

A holdtérképezés atyja, Johannes Hevelius azt írta, hogy az új csillag a Hattyú feje alatt jelent meg, ma azonban mégis Nova Vul 1670 néven ismert, mivel a csillagképek modern határainak meghúzása után pozíciója átkerült a Róka (Vulpecula) csillagképbe. Változóként gyakran hivatkoznak rá CK Vul néven is. A nóvák említése nagyon ritka a régi feljegyzésekben, ezért a mai csillagászok kitüntetett figyelmet fordítanak rájuk. A Nova Vul 1670 nem csak a legrégebbi feljegyzett nóva, de a későbbi vizsgálatok szerint a leghalványabb is.

Johannes Hevelius térképe a Hattyú csillagképről, amelyen piros kör jelöli az 1670-ben feltűnt új csillag pozícióját. A térképet a Royal Society publikálta a Philosophical Transactions c. folyóiratában.
[Royal Society]

Feltűnésekor a Nova Vul 1670 szabad szemmel is könnyen azonosítható volt. Ezután változó fényességgel még két évig látható maradt, majd elhalványult, de még kétszer megjelent, mielőtt végleg eltűnt volna az észlelők elől. Bár az általuk megfigyelt jelenségeket a kor csillagászai megfelelően dokumentálták, alkalmas műszerek hiányában nem tudtak magyarázatot adni a furcsa viselkedésre. A nóvák modellje csak a huszadik században tisztult le: az elképzelés szerint a robbanást egy szoros kettős rendszer egyik komponensének felszínén a másik tagról átáramlott anyagban bekövetkező termonukleáris megszaladás okozza. A Nova Vul 1670 viselkedése azonban nem illeszkedett ebbe a képbe, így természete továbbra is rejtély maradt. A távcsövek egyre növekvő teljesítménye ellenére is sokáig úgy tűnt, hogy a robbanásnak semmilyen maradványa sincs. 1982-ben azonban egy kutatócsoport egy halvány bipoláris ködöt detektált a valószínűsíthető pozíciója körül. Bár ez az eredmény egyértelműen az 1670-es eseményre utaló nyomként értékelhető, semmiféle magyarázatot nem tudtak kiolvasni belőle a három évszázaddal korábban feltűnt jelenség természetére vonatkozóan.

Tomasz Kamiński (ESO/Max Planck Institute for Radio Astronomy) és munkatársai most a szubmilliméteres és a rádiótartományban végzett mérések alapján kísérelték meg a rejtély megoldását. Kamiński szerint a maradvány környezetét szokatlan kémiai összetételű hideg gáz dominálja. Az APEX mellett az SMA (Submillimeter Array) antennarendszerrel és az effelsbergi rádióteleszkóppal végzett mérésekből meg tudták határozni a gázban található különböző izotópok arányait, felrajzolva így a terület részletes kémiai térképét, amelynek alapján aztán felállították a hipotézist arról, hogy a gáz honnan származhat.

Az 1670-es robbanás maradványa. A kompozit kép a Gemini teleszkóp látható tartománybeli felvételéből (kék), az SMA poreloszlást megadó szubmilliméteres térképéből (sárga), illetve az APEX és az SMA molekuláris emissziót feltüntető térképéből (vörös) állt össze.
[ESO/T. Kamiński]

Az elemzések azt mutatják, a hideg gázanyag tömege túl nagy ahhoz, hogy egy nóvarobbanásból származhatna, izotóparányai pedig eltérnek attól, ami egy nóvától várható lenne. De ha 1670-ben nem nóvát láttak, akkor mit? Kamiński és kollégái szerint Hevelius és kortársai két csillag ütközésének voltak a tanúi. A nóváknál fényesebb, a szupernóváknál azonban halványabb nagyon ritka események során az összeolvadó csillagok belsejének anyaga az intersztelláris térbe jut, egy hideg, molekulákban és porban gazdag környezetbe ágyazódó halvány maradványt hátrahagyva. Az ilyen típusú robbanásokat a "fényes vörös nóva" (luminous red nova) névvel illetik. Az eruptív csillagok ezen viszonylag új osztályával - amelynek még csak néhány képviselője ismert - az 1670-es esemény tulajdonságai majdnem teljes egészében meg is magyarázhatók.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature magazin honlapján jelent meg.

Forrás:

• eso1511 - Science Release
• arXiv:1503.06570 [astro-ph.SR]