Rekordközelségű csillagrobbanás

A bajai csillagvizsgálóból sikerült megörökíteni a Szivar-galaxisban feltűnő szupernóvát.

Az M82 a Messier-katalógus egyik legérdekesebb objektuma, kis távcsövekkel is látható, szivar alakú ködfolt. A hetvenes években még általánosságban „robbanó” galaxisnak tartották, mai szemmel a hozzá közeli M81 galaxissal történő árapály-kölcsönhatásának tulajdoníthatóan úgynevezett csillagontó galaxisként tartják számon (azaz a két galaxis „ütközése” által gerjesztett, kaszkádszerűen megnövekedett csillagkeletkezést mutat).

2014. január 21-én 19:20 UT-kor S. J. Fossey és egy tanítványa vették észrev észlelési gyakorlat közben egy 11,4 magnitúdó fényességű „új csillag” jelenlétét az M82 jelű galaxisban. Hamarosan kiderült: távolságmérési etalonként használható, Ia típusú szupernóva-robbanásról van szó, amelyet még felfényesedőben sikerült észlelniük a felfedezőknek. Az IAU az SN 2014J jelölést adta az objektumnak, amely 11,5 millió fényéves távolságával 1972 óta a hozzánk legközelebbi Ia típusú szupernóva.

Egyébként a mostani korántsem az első ismertté vált csillagrobbanás az M82-ben. Valószínűleg az igen aktív csillagkeletkezési ütemnek köszönhetően 2004-ben és 2008-ban is volt egy-egy II-es típusú szupernóva-fellángolás. Ennek az izgalmas előtörténetnek egy látványos része, hogy a 2008-as szupernóvát (SN 2008iz) egy véletlennek köszönhetően rádiótartományban figyelték meg (más elektromágneses tartományban nem volt detektálható), és a későbbi rádiótérképeken jól mutatkozott a táguló gyűrű is. Egy újabb rejtélyes tranziens esemény történt 2009. május 5-én, ami szintén csak rádiótartományban volt megfigyelhető, a galaxis centrális tartományában. Ez nem kapott megerősítést, de sokan gyanítják, hogy szintén szupernóva volt.

Az M82-ről a megelőző napokban készített felvételek között egészen 2013. január 15-ig sikerült nyomát találni az új objektumnak, látszó vizuális fényessége ekkor 14,4 magnitúdó volt. Az azóta történt mérések alapján a csúcsfényesség a napokban körülbelül 10 magnitúdó körül várható, tehát akár kistávcsöves amatőrök számára is jól megfigyelhető. Pusztán az objektum távolsága alapján akár a 8,5 magnitúdót is elérhetné a látszólagos csúcsfényesség, de a látóirányba eső csillagközi anyag fényelnyelése a mérések alapján meglehetősen erősnek tűnik. Így várhatóan hasonló látványt nyújt majd, mint a nemrégiben feltűnő SN 2011fe, amely szintén 10 magnitúdós fényességnél tetőzött a Szélkerék-galaxisban (M101).

Az SN 2014J-hez hasonló, közeli Ia szupernóvák felfedezésének jelentőségét az adja, hogy ezeknél van a legnagyobb esély a szupernóva robbanás előtti állapotának megfigyelésére. Bár egyre szélesebb körben elfogadott az a hipotézis, hogy az Ia szupernóvák szén-oxigén fehér törpecsillag-kettős összeolvadásakor történő „felrobbanásai”, de mindeddig senkinek sem sikerült a progenitor objektumot robbanás előtti állapotban detektálni. Az M101-beli SN 2011fe esetén is negatív eredményre vezetett a Hubble űrtávcső korábbi felvételeinek tanulmányozása. Most, az SN 2014J felfedezését követően is ez volt az egyik legizgalmasabb kérdés. S. P. Tendulkar (Caltech) és a Palomar Transient Factory munkatársainak első vizsgálatai szerint a HST felvételein ezúttal sem látszik a progenitor a szupernóva pozíciójánál. Mindez tehát összhangban van az elméleti várakozásokkal, hiszen a korábbi elmélet szerinti fényes vörös óriás társcsillagot legalábbis a közelebbi szupernóvák helyén látni kellene – de két fehér törpe együttese nagyon halvány, 15 millió fényév távolságból kimutatni csaknem lehetetlen. Így ez a mostani negatív eredmény megerősíti a robbanó fehértörpe-pár hipotézisét.

A Bács-Kiskun Megyei Csillagvizsgáló Intézet és a Szegedi Tudományegyetem csillagászai sok év óta tartó, BASSUS (BAja-Szeged SUpernova Search) néven futó szupernóva-kutatási programja 2011 óta követi végig a relatíve fényesebb, érdekes szupernóvák fényváltozását. A dr. Vinkó József vezette csoport első sikeres felvétele erről a haláltusáját vívó csillagról – köszönhetően a hazánkhoz közeledő csapadékfront előtt mindössze egy szusszanásnyira megnyíló felhőzetnek – már kevesebb mint 1 nappal a felfedezés után elkészült.

2009–2012 között a hazai kutatócsoport maga is kísérletezett szupernóvák felfedezésével. A programnak komoly konkurenciával kellett megküzdenie, hisz hasonló keresőprogramok Amerikában, méteresnél nagyobb távcsövekkel már kb. 1-2 magnitúdóval halványabb fényességi szinten el tudnak csípni egy-egy felfényesedő szupernóvát. A háromévnyi megfeszített munka során figyelt 600 égterületen számtalan szupernóvát sikerült kimutatni sok ezernyi CCD-felvétel alapján; de a programhoz fűződő elsőség csak egy esetben teljesült: az SN 2010gn független felfedezése került be a csillagászat történetébe a csapat neve alatt, és egy további SN megerősítő felvételeivel büszkélkedhetnek.

A BASSUS program 2012 óta átalakult: immár mások által felfedezett, fényesebb szupernóváknak az elméleti modellek tesztelésére alkalmas komplett fénygörbéinek több színben történő pontos kimérésére állt át. Az elmúlt egy év alatt 4 szupernóva hónapokig tartó követésével sikerült értékes adatsorokra szert tenni, amelyek analízise és publikálása folyamatban van. A munka nem kizárólag az 50 cm-es bajai távcsőre alapul, hanem az MTA CsFK Csillagászati Intézete Piszkés-tetői 60/90 cm-es Schmidt-távcsövére is nagymértékben támaszkodik. Mivel a két műszer kétféle, nemzetközi viszonylatban is elfogadott standard szűrőrendszerrel van felszerelve (a bajai távcsövön az úgynevezett SDSS griz, míg a piszkési Schmidten Johnson-féle BVRI szűrősorozat található), ezért a párhuzamos mérési adatosorok összetett vizsgálatokra adnak lehetőséget (egyúttal az időjárás negatív hatásait is csökkentik).

Az említett korábbi, és az SN 2014J szupernóvára vonatkozó megfigyelések részben az OTKA NN 107637 jelű pályázat támogatásával valósultak meg.