Váratlanul hatalmas robbanás volt a Föld közelében

Ez a fantáziarajz egy olyan kettőscsillag-rendszert mutat, amiben számíthatunk mikronóva felvillanására. A kép közepén fényesen ragyogó fehér törpe körül kavargó kékes árnyalatú korong jobbára hidrogénből álló anyaga a kísérőcsillagról származik. A korong közepe felé megfigyelhetjük, amint a fehér törpe erős mágneses tere a csillag pólusai felé tereli a beáramló anyagot. A csillag forró felszínére hulló, felhalmozódó anyag időnként mikronóva-robbanásokat okoz, amit a fehér törpe erős mágneses tere a pólusok környékére korlátoz

Egy nemzetközi csillagász kutatócsoport egy új típusú csillagrobbanást, mikronóvát figyelt meg az Európai Déli Obszervatórium Nagyon Nagy Távcsövével (European Southern Observatory's Very Large Telescope – ESO VLT). Ilyen kitörések bizonyos típusú csillagok felszínén fordulhatnak elő, és néhány óra leforgása alatt megközelítőleg 3,5 milliárd gízai nagy piramis tömegével megegyező anyagmennyiséget alakítanak át energiává.

„Elsőként figyeltünk meg és azonosítottunk egy jelenséget, amit mikronóvának neveztünk el" – kezdi mondandóját Simone Scaringi, az Egyesült Királyságbeli Durham Egyetem csillagásza, a felfedező kutatócsoport vezetője, az eredményeket a Nature folyóiratban ismertető, ma megjelenő tudományos közlemény vezető szerzője. – „A felfedezés új kihívások elé állítja a csillagok termonukleáris robbanásait leíró elméleteinket. Azt hittük, már jól ismerjük ezeket a folyamatokat, ám most egy teljesen új jelenséget fedeztünk fel".

A mikronóvák, noha rendkívül nagy energiájú események, csillagászati léptéken mérve mégis meglehetősen gyengék. Sokkal kisebbek, mint a csillagászok által már évszázadok óta ismert, nóváknak nevezett csillagrobbanások. Mindkét fajta robbanás fehér törpéken fordul elő, amik a csillagokból életük végén visszamaradó, Naphoz hasonló tömegű, ám csupán a Földhöz hasonló méretű csillagmaradványok.

Ez a fantáziarajz egy olyan kettőscsillag-rendszert mutat, amiben számíthatunk mikronóva felvillanására. A kép közepén fényesen ragyogó fehér törpe körül kavargó kékes árnyalatú korong jobbára hidrogénből álló anyaga a kísérőcsillagról származik. A korong közepe felé megfigyelhetjük, amint a fehér törpe erős mágneses tere a csillag pólusai felé tereli a beáramló anyagot. A csillag forró felszínére hulló, felhalmozódó anyag időnként mikronóva-robbanásokat okoz, amit a fehér törpe erős mágneses tere a pólusok környékére korlátoz Forrás: ESO/M. Kornmesser, L. Calçada

A kellően szoros kettős rendszerekben található fehér törpék képesek lehetnek anyagot, elsősorban hidrogént elszippantani a kísérőjükről. Ez a gázanyag a fehér törpe rendkívül forró felszínén időnként heves atommagfúziót indíthat be, amelyben a hidrogénatommagok robbanásszerűen egyesülnek héliummá. A nóvákban ez a termonukleáris robbanás a csillag egész felszínén egyszerre zajlik. „Az ilyen robbanások az egész csillagra kiterjednek, és hetekig fényesen ragyognak" – magyarázza a publikáció egyik társszerzője, Nathalie Degenaar, a hollandiai Amszterdami Egyetem csillagásza.

A mikronóvák is hasonló robbanások, ám kisebb léptékűek és gyorsabban lezajlanak, mindössze néhány óráig tartanak. Ezek erős mágneses térrel rendelkező fehér törpéken fordulhatnak elő, ahol az anyagáramlás a csillag mágneses pólusai felé összpontosul. „Most először figyeltük meg, hogy a hidrogénfúzió lokálisan is bekövetkezhet. A fúzió üzemanyagát bizonyos fehér törpéken a mágneses erővonalak tartják kordában a mágneses pólusoknál. Ekkor a hidrogénfúzió csak a pólusokon zajlik" – fejti ki Paul Groot, a hollandiai Radboud Egyetem csillagásza, szintén a tudományos közlemény társszerzője.

„Ekkor mintha kisebb hidrogénbombák robbannának, egy nóvarobbanás erejének mindössze egymilliomodával – innen a mikronóva elnevezés" – teszi hozzá Groot. Noha a „mikro" előtag azt sugallja, mintha ezek jelentéktelen kis események volnának, ez ne tévesszen meg bennünket. Egy ilyen eseményben mintegy 20 trillió kg, vagyis hozzávetőleg 3,5 milliárd gízai nagy piramis tömegének megfelelő anyag semmisül meg.

Ezek az újonnan felfedezett mikronóvák kihívások elé állítják a csillagokban történő termonukleáris robbanásokat leíró elméleteket, miközben sokkal gyakoribbak lehetnek annál, mint ahogyan a csillagászok korábban gondolták. „Ez is azt mutatja, hogy milyen dinamikus hely is a világegyetem. Ezek az események valójában igen gyakoriak lehetnek, ám mivel olyan rövid ideig tartanak, nagyon nehéz őket elcsípni" – világít rá Scaringi.

A kutatók először a NASA fedési exobolygók után kutató Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) űrtávcsövének adatait vizsgálva bukkantak a rejtélyes mikronóvák nyomaira. „A NASA TESS űrtávcsövének adatait átnézve valami szokatlanra figyeltünk fel: egy mindössze néhány óráig tartó fényes felvillanást vettünk észre. Tovább kutatva több hasonló eseményt is azonosítottunk" – eleveníti fel Degenaar.

A kutatók három mikronóvát találtak a TESS űrtávcső adataiban. Kettő korábban már ismert fehér törpéhez kapcsolódott, míg a harmadik esemény gazdaégitestjének azonosításához további megfigyelésekre volt szükség. Az ESO VLT X-shooter műszerével végzett észlelések megerősítették, hogy ennek a felvillanásnak is egy fehér törpe volt a forrása.

Ez a fantáziarajz egy olyan kettőscsillag-rendszert mutat, amiben számíthatunk mikronóva felvillanására. A csillagkettős egy fehér törpéből (az előtérben) és a kísérőcsillagából (a háttérben) áll. A fehér törpe anyagot szippant el a kísérőjétől, amit az erős mágneses tér a csillag pólusai felé terel. A fehér törpe forró felszínére hulló, felhalmozódó anyag időnként mikronóva-robbanásokat okoz, amit a fehér törpe erős mágneses tere a pólusok környékére korlátoz Forrás: Mark Garlick (http://www.markgarlick.com/) /All Rights Reserved. Copyright Mark A. Garlick/Mark A. Garlick

„Az ESO Nagyon Nagy Távcsövének segítségével igazoltuk, hogy mindhárom optikai felvillanás fehér törpétől származott" – húzza alá Degenaar. „Ez a megfigyelés alapvető fontosságú volt a megfigyelések értelmezése és a mikronóvák felfedezése szempontjából" – teszi hozzá Scaringi.

A mikronóvák felfedezésével egy újabb fajta csillagrobbanást ismertünk meg az eddigieken túl. A kutatók most további hasonló eseményeket szeretnének észlelni, ami nem könnyű a mikronóvák rövid lefutási ideje miatt. Ehhez további nagy égboltfelmérő programok és ezekkel szorosan együttműködő gyors reagálású kiegészítő észlelések szükségesek. „A gyors reakcióidejű VLT, az ESO NTT távcsöve, valamint egyéb hozzáférhető eszközök fogják lehetővé tenni, hogy további részleteket deríthessünk ki ezekről a rejtélyes mikronóvákról" – zárja gondolataitScaringi.