Egy nemzetközi kutatócsoport az ALMA rádiótávcső-hálózat segítségével végzett megfigyeléseket az LHA 120-N49 (rövidítve N49) jelű szupernóva-maradványról. A megfigyeléssorozat eredményeiről az arXiv preprint portálon közzétett tanulmányukban számoltak be, amelyben betekintést engednek a maradványhoz kapcsolódó molekuláris felhők természetébe.

A szupernóva-maradványok (SNR-ek) diffúz, táguló struktúrák, amelyek szupernóva-robbanások után maradnak hátra. A megfigyelések azt mutatják, hogy a szupernóva-maradványok a robbanás során kilökődött táguló anyagból, valamint a robbanás lökéshulláma által összesöpört csillagközi anyagból állnak.

A szupernóva-maradványok azért fontosak a csillagászok számára, mert jelentős befolyással vannak a galaxisok fejlődésére azáltal, hogy a szupernóva-robbanásban keletkezett nehéz elemeket szétszórják, és így energiát szolgáltatnak a csillagközi közeg felmelegítéséhez. Ezenkívül a kutatók feltételezik, hogy a szupernóva-maradványok a felelősek a galaktikus kozmikus sugarak felgyorsításáért.

Az N49 egy röntgentartományban fényes szupernóva-maradvány a Nagy Magellán-felhőben, látóirányunkra merőleges átmérője nagyjából 59 fényév. A maradvány körülbelül 4800 éves, a robbanás energiája pedig a becslések szerint 1,8×1051 erg.

Az N49 szupernóva-maradvány a Hubble-űrtávcső felvételén. (NASA/ESA, STScI/AURA)

Korábbi megfigyelések kimutatták, hogy az N49 környezete molekuláris felhőket és fiatal csillaghalmazokat tartalmaz. Úgy tűnik, hogy a szupernóva-robbanás lökéshulláma kölcsönhatásban áll a sűrű, csomós csillagközi felhőkkel a maradvány keleti oldalán. Nemrég egy csillagászcsoport, amit Hidetoshi Sano (Gifu University) vezetett, az ALMA rádiótávcső-hálózattal vizsgálta meg ezt a kölcsönhatást.

„Megfigyeléseket végeztünk a 12CO(J = 3–2) emissziós vonalról az ALMA 7-es sávjában. 10–11 darab 7 méteres antennát használtunk 2022. augusztus 22-én, 27-én, 30-án, valamint szeptember 2-án. A TP (Total Power) 3–4 antennáját is használtuk 2022. augusztus 2-án, 4-én, 7-én, 8-án, 13-án, 17-én, 18-án, 20-án és 27-én.” – magyarázták a kutatók.

Az LHA 120-N49 csúcsintenzitás-térképe a 12CO(J=1–0) vonalon. (arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2311.02180)

Az ALMA megfigyelései feltárták az N49-hez kapcsolódó molekulafelhők csomós eloszlását. Úgy tűnik, hogy a felhők rajzolják meg a szupernóva-maradvány héjának délkeleti szélét, és a vizsgált emissziós vonalaknál nagy intenzitást mutatnak. Ez arra utal, hogy több kölcsönhatás történt a lökéshullám és a felhő között.

Összesen nyolc molekulafelhőt azonosítottak az N49 környezetében. A felhőkben található molekuláris hidrogén kinetikus hőmérséklete és sűrűsége arra utal, hogy szupernóva-robbanás során keletkezett. A csillagászok szerint ez az első bizonyíték arra, hogy szupernóvák lökéshullámai által fűtött molekulafelhők vannak egy extragalaktikus szupernóva-maradványban.

A kutatók arra is rájöttek, hogy öt molekulafelhőben állandó a nyomás, és nem jelentkezett bennük az LHA 120-N49 miatti szétoszlás. A másik három molekulafelhő viszont a lökéshullámmal való kölcsönhatás miatt részben szétoszlott.

Az eredményeket közlő tanulmányt a The Astrophysical Journal című folyóirat fogadta el közlésre. A cikk online itt olvasható.

Forrás: phys.org