Készülő nóvakitörés
(Rovat: Távoli világok kutatói, Űrcsillagászat Európában - 2022.05.19 09:15.)

A csillagászok először figyelték meg a nóvakitörés előjelét, egy fehér törpén bekövetkező röntgenvillanást.

2020. július 15-én egy ausztrál amatőrcsillagász figyelte meg az YZ Reticuli nevet kapott nóvát. A csillag korábbi fényességének 1500-szorosára, 3,7 magnitúdóra fényesedett, így néhány hétig szabad szemmel is megfigyelhető volt. A rendszer további megfigyelése alapján bebizonyosodott, hogy klasszikus nóváról van szó, vagyis olyan kettős rendszerről, amelynek egyik tagja közönséges fősorozati, tehát a hidrogén fúziójával energiát termelő csillag, míg kísérője fehér törpe. A két csillag három óránként kerüli meg egymást, vagyis a kettős rendszer olyan szoros, hogy a fehér törpe anyagot szív el társa légköréből. Ez a gáz a fehér törpe felszínén gyűlik össze, majd bizonyos idő elteltével a felhalmozódott anyagban a fehér törpe egész felszínén beindul a hidrogén robbanásszerű fúziója, vagyis létrejön a nóvakitörés, a csillag hirtelen kifényesedése. A villanás a látható fény tartományában olyan erős volt, hogy a csillag az évtized második legfényesebb nóvája lett. Mielőtt azonban a látható tartományban elkezdődött volna a csillag fényesedése, a rendszer rövid röntgenvillanást mutatott.

Társáról gázt magához szippantó fehér törpe (balra). A gáz spirális pályán a fehér törpe felszínére hull, majd amikor elég nagy mennyiségű anyag halmozódik fel, termonukleáris robbanás következik be. (Fantáziarajz: ESO / M. Kornmesser)

Ezt a jelenséget az elméletek már megjósolták, azonban ez volt az első alkalom, amikor ténylegesen sikerült megfigyelni. Az YZ Reticuli esetében a mindössze 35,8 másodpercig tartó röntgenvillanást a véletlenül éppen a megfelelő irányba néző, az orosz Szpektr-RG röntgencsillagászati űrtávcső fedélzetén működő eROSITA (extended ROentgen Survey with an Imaging Telescope Array) műszernek sikerült elkapnia. (Az orosz távcső fedélzetén működő német műszerrel a röntgenégbolt nyolc teljes felmérést tervezték, ebből négyet elvégeztek, de február 26-án az orosz–ukrán háború miatt a német partner kikapcsolta saját berendezését.)

Az eROSITA hét tüköregységből álló berendezés. (Kép: P. Friedrich / MPE)

A röntgenmegfigyelés adataiból a csillagászok rekonstruálni tudták a 8250 fényév távolságban történt robbanás részleteit. A fehér törpe felszínén felhalmozódó gáz nyomása és hőmérséklete egyre nőtt, míg a hőmérséklet elérte a körülbelül 330 000 kelvint (ez nagyjából egy atombomba robbanásakor kialakuló hőmérsékletnek felel meg), és megindult a csillag egész felszínére kiterjedő magfúzió. Egyidejűleg a nagy nyomás következtében a fehér törpe ledobta külső rétegét. Az így kialakult tűzgömb gyorsan tágult, a fehér törpe eredeti méretének sokszorosára nőtt, az eROSITA mérései szerint a Föld átmérőjének több mint ötszörösére (a Naphoz hasonló tömegű fehér törpék jellemzően akkorák, mint a Föld). A jelenséget vizsgáló kutatók szerint a tűzgömb kezdetben sok ezer km/s sebességgel tágult. A röntgenvillanás észlelése igazolja a nóvakitörések fizikáját leíró korábbi előrejelzések helyességét, ily módon a kép teljessé válásához a kirakó utolsó darabját jelentette, a nóvakitörések minden más fázisát korábban már sikerült megfigyelniük a csillagászoknak. Ezáltal bizonyítottá vált a nóvakitörések tűzgömbmodellje, ami nagy jelentőségű eredmény. A kutatók eredményeiket a Nature folyóiratban publikálták.