Új típusú szupernóva robbanások

Az előadások a következő témára: "Új típusú szupernóva robbanások"— Előadás másolata:

1

2 Új típusú szupernóva robbanások
Dr. Vinkó József (SZTE Optikai és Kvantumelektronikai Tanszék Magyar Fizikus Vándorgyűlés Debrecen

3 Nova Stella (Tycho SN, 1572) Magyar Fizikus Vándorgyűlés Debrecen

4 S Andromedae (SN 1885) m ~ 6 mag ==> M ~ -18 mag (D=725 kpc)
Fesen et al. 1999 Magyar Fizikus Vándorgyűlés Debrecen

5 Szupernóva típusok I: nincs hidrogén Ia: erős Si II Ib: erős He I
Ic: gyenge Si II II: van hidrogén IIb: erős He

6 Szupernóva-típusok: II-es típus
robbanási mechanizmus: neutronizáció => kollapszus => neutron elfajulás => lökéshullám energiaforrás: grav. energia + 56Ni --> 56Co -->56Fe

7 Szupernóva-típusok: II-es típus
korai fotoszférikus fázis késői fotoszférikus fázis teljesen átlátszó maradvány: nebuláris fázis

8 Szupernóva-típusok: IIn típus
sűrű csillagkörüli anyag ==> lökéshullám

9 Szupernóva-típusok: Ia típus
mechanizmus: fehér törpe (WD) termonukleáris robbanása fényváltozás: 56Ni - 56Co - 56Fe progenitor: kettőscsillag probléma: 1 vagy 2 WD ?

10 Szupernóva spektrum: P Cygni-típusú vonalprofilok
vphot

11 Szupernóva imposztorok
- a legnagyobb luminozitású csillagok (LBV-k) szuper-kitörései - csúcsfényesség : mag - spektrum: H, He emissziós vonalak - sebességek: ~ 1000 km/s

12 Szupernóva imposztorok
SN 1999gi (SN II) SN 2010dn (impostor)

13 Eta Carinae SN-imposztor a Tejútrendszerben kb. 8000 fényév
: Nagy Kitörés (~1 mag) 20. század: halványodás (~ 8 mag) 1998 óta: fényesedés (~ 5 mag)

14 SN imposztorok csúcsfényességei
Smith, Mauerhan & Prieto (2013)

15 SN 2009ip : a végső robbanás ? 2009: SN-imposztor 2010-12:
Margutti et al. (2013) 2009: SN-imposztor : újabb kitörések 2012 aug.: szupernóva?

16 SN 2009ip : a végső robbanás ? spektrumok a 2012-es kitöréskor:
Margutti et al. (2013) spektrumok a 2012-es kitöréskor: széles vonalak: szupernóva keskeny vonalak: csillagkörüli anyag (korábbi kitörések maradványa)

17 Miről árulkodik a szupernóva fénygörbe?
trise~ tdiff~ Mej dL/dt ~ τγ Lpeak~ MNi(0)

18 Az első rejtély: SN 2005ap (ROTSE program)
fénygörbe: Mmax< -22 mag Quimby et al. (2007) spektrum: kék kontinuum (T ~ K) O II, C III (?), N III (?)

19 A második: SN 2006gy spektrum: IIn tm a x ~ 60 nap Smith et al. (2007)

20 PTF felfedezések: "Szuperfényes szupernóvák"
(Super-Luminous Supernovae) Quimby et al. Nature 474, 487 (2011)

21 Problémák az értelmezéssel
1. túl nagy maximális fényesség ==> ==> túl sok (5 - 6 Mo) radioaktív 56Ni kell (Ia: 0.6 Mo) 2. néha gyors, néha nagyon lassú felfutás a maximumig ==> a SN ledobott tömeg változó gyors fejlődés: M_SN < M_Ni --> értelmetlen lassú fejlődés: M_SN nagyon nagy --> hogy robban ?

22 Lehetséges modellek 1: SN - CSM kölcsönhatás (IIn)

23 Lehetséges modellek 1: SN - CSM kölcsönhatás (IIn)
energiaforrás: SN keltette lökéshullámok (forward shock, reverse shock) a CSM-ben és a SN-ban Chatzopoulos, Wheeler & Vinkó (2012)

24 Lehetséges modellek 2: magnetár
energiaforrás: forgó mágnesezett neutroncsillag (magnetár) fékeződése a SN maradványban Kasen & Bildstein (2010)

25 Lehetséges modellek 3: pár-instabilitás (PI)
energiaforrás: nagy tömegű csillag gravitációs kollapszusa elektron-pozitron párkeltés miatt M > 65 Mo (pulzációs PI) M > 100 Mo (PI robbanás) Fraley (1968) Fryer, Woosley & Heger (2001) Smith et al. (2007) Chatzopoulos et al. (2012)

26 Lehetséges modellek 3: pár-instabilitás
SN 2007bi (Ic): max: -21 mag MS N ~ 100 Mo MN i ~ 5 Mo Gal-Yam et al. Nature 462, 624 (2009)

27 Lehetséges modellek 3: pár-instabilitás
SN 2010kd (Ic) hasonló a 2007bi-hez MNi ~ 10 Mo MSN ~ Mo ==> nem valószínű a PI Vinkó et al. (2012)

28 Köszönöm a figyelmet!

29 Támogatók OTKA NN 107637 SZTE MTA CSFK AST-1109801
Univ. Texas at Austin

30 Támogatók Jelen kutatási eredmények megjelenését
„Impulzuslézerek alkalmazása az anyagtudományban és a biofotonikában" című, TÁMOP A-11/1/KONV azonosítószámú projekt támogatja. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.