Először sikerült Ia típusú szupernóva-robbanás során kibocsátott rádióhullámokat megfigyelni. A Nature tudományos folyóiratban publikált mérések fontos új ismeretekkel szolgálnak a fehér törpecsillagok felrobbanásának megértéséhez.

Kísérőcsillagáról héliumban gazdag anyagot akkretáló fehér törpecsillag fantáziarajza. Az új kutatásban a kisugárzott erős rádióhullámok és az ,,elszívott” anyag közti kapcsolatot igyekeznek tisztázni. (Forrás: Adam Makarenko / W. M. Keck Observatory)

Az Ia típusú szupernóvák szén-oxigén fehér törpecsillagok nukleáris robbanásai. Az Ia szupernóvák tulajdonságait jól ismerjük, ,,standard gyertyaként” kozmológiai távolságmérésre és az Univerzum tágulásának mérésére is használják ezeket. Az Ia szupernóvák robbanásának mechanizmusa viszont kevésbé ismert; az egyedülálló fehér törpék nem robbannak fel, a szupernóva-robbanást egy társcsillagról befogott anyag indítja be. Ahogyan a fehér törpecsillag átlépi a Chandrasekhar-határt, gravitációs kollapszus következik be (mint a csillagmagok esetén), ez vezet a nukleáris robbanáshoz a fehér törpe belsejében. Az akkretált anyag a társcsillag külső rétegéről származik, tehát általában főként hidrogén alkotja, de az is előfordulhat, hogy egy a külső, hidrogénben gazdag rétegét már elveszített csillagról héliumban gazdag anyagot gyűjthet magára.

Ahogyan a fehér törpe a kísérő csillagának anyagát elszívja, az anyag egy része nem hullik közvetlenül a csillagra, hanem cirkumsztelláris felhőt képez a kettős rendszer körül. Mikor a fehér törpe egy ilyen felhőben robban fel, a robbanás során keletkező lökéshullámok a felhőn áthaladva gerjesztik a benne található atomokat, amik ennek következtében erős rádióhullámokat bocsátanak ki. Habár sok Ia típusú szupernóvát figyeltek már meg cirkumsztelláris felhőben, eddig egyszer sem sikerült a rádiósugárzást megfigyelni.

A Stockholmi Egyetem és a Japán Nemzeti Csillagászati Obszervatórium (National Astronomical Observatory of Japan – NAOJ) kutatói részletes megfigyeléseket végeztek egy 2020-ban észlelt Ia típusú szupernóván. Kutatásuk során megmutatták, hogy a szupernóvát főleg héliumból álló cirkumsztelláris felhő vette körül és sikeresen detektálták a kilépő rádiósugárzást. A megfigyelt rádióhullámokat elméleti modellekkel összevetve megállapították, hogy a progenitor fehér törpecsillag körülbelül évente 1/1000 naptömegnyi anyagot akkretált. Ez az első bizonyított Ia típusú szupernóva robbanás, amiben a fehér törpe egy főként héliumból álló külső rétegű kísérőcsillag anyagát fogta be.

Az SN2020eyj szupernóva animációja (Forrás: Adam Makarenko/W. M. Keck Observatory)

A héliumban gazdag Ia típusú szupernóva rádiósugárzásának megfigyelésével jobban megismerjük a robbanás mechanizmusát, illetve a szupernóva-robbanás bekövetkezése előtti állapotokat is. A kutatócsoport következő lépésként más Ia típusú szupernóvákból származó rádióhullámokat fog keresni, hogy minél alaposabban feltárják a robbanáshoz vezető lépéseket.

Forrás: NAOJ