20221128_SgrEast_fig2

Szupernóva-rekonstrukció a Galaxis szívében

Szegedi asztrofizikus is közreműködött a Tejútrendszer központi régiójának régóta ismert, de eddig feltáratlan múlttal rendelkező szupernóva-maradványának hidrodinamikai alakelemzésében.

A Tejútrendszer centrumának rádiótartományban végzett vizsgálatai alapján tudjuk, hogy Galaxisunk központi régiójában számos csillagrobbanás történt az utóbbi kb. százezer évben. A szupernóva-maradványok (supernova remnants, SNR) buborékjainak lökéshullámai nehezebb elemekkel szennyezik be környezetüket, új csillaggenerációk keletkezését indítják be, sőt, még a Sgr A* néven ismert, a Galaxis magjában lévő szupernagy fekete lyuk fejlődéséhez is hozzájárulhatnak. A tőlünk mért jelentős, több mint 25000 fényévnyi távolságuk miatt azonban nagyon kevés tulajdonságát ismerjük ezen óriás gázbuborékoknak. Még a galaxis centrumának legtöbbet vizsgált szupernóva-maradványa, az Sgr A East SNR esetében sem ismerjük a robbanás eredetét, időpontját vagy akár csak azt, hogy a gázfelhő a központi fekete lyuk előtt avagy mögött helyezkedik-e el...


Egy új kutatás, amelynek szerzői között az SZTE Fizikai Intézet csillagásza, Dr. Barna Barnabás is szerepel, ezekre a kérdésekre adott pontosabb válaszokat.


A kutatók abból a kevés információból indultak ki, amit biztosan ismerünk az Sgr A East-tel kapcsolatban: ez pedig mindösszesen az SNR alakja és mérete. Ha azonban ehhez hozzátesszük, hogy a szupernóva-robbanások szinte teljesen gömbszimmetrikus folyamatok, akkor értelemszerűen adódik, hogy a környezetének kellett formálnia a folyamatosan táguló és a fekete lyuk gravitációs térben keringő gázfelhőt. Csillagszél a központi régióból, intersztelláris anyag rétegződése, sűrű molekulafelhők – csak néhány példa azon hatások közül, amelyek befolyással lehettek az SNR méretének és alakjának alakulására. A kutatók a Galaktikus centrumot célzó korábbi vizsgálatok alapján egyfajta akadálypályát építettek fel a szupernóva számára, amelyben a környezeti hatások együttesen vagy külön-külön is vizsgálhatóak. A szimulációkhoz egy hidrodinamikai számításokra tervezett kódot alkalmaztak, amellyel változatos környezetben modellezhetőek a gyorsan táguló gázbuborékok, így az SNR-ek is.


Az akadálypálya tesztelését követően már csak azt kellett kitalálni, hogy honnan és mikor indulhatott ki a robbanás. Ehhez a kutatócsoport több ezer szimulációt futtatott, következetesen végigpróbálva minden szóba jöhető paraméterkombinációt, végül azt hozva ki győztesnek, amelynek végeredménye leginkább reprodukálta a Sgr A East alakját.


20221128_SgrEast_1
Egy sűrű molekulafelhő közelében táguló szupernóva-robbanás hidrodinamikai modellje (alul a közeli molekulafelhő sűrűség-kontúrjai, háttérben az Sgr A*-ra centrált csillagszél, középen a keretben a modellezett szupernóva-robbanás). Forrás: Ehlerová et al. 2022.


A szupernóva-maradvány illesztéséből kapott legvalószínűbb forgatókönyv szerint a robbanás tízezer évvel ezelőtt történhetett – a Naprendszer irányából nézve – mintegy 12 fényévnyire a szupernagy tömegű fekete lyuk mögött. A maradvány kora alapján egy nagy tömegű csillag robbanhatott fel (ún. kollapszár szupernóva), de nem zárható ki egy különleges, viszonylag kisebb energiájú (ún. Iax) termonukleáris szupernóva sem.


A tanulmány nem csak a múltról, hanem a távoli jövőről is érdekes állítást fogalmaz meg: a szupernóva-maradvány mozgása és tágulása ugyanis nem állt meg, és továbbra is “összesöpri” az útjába kerülő intersztelláris gázanyagot. Hosszú távon azonban csak egy irányba vezethet a maradvány útja: a Sgr A* mélyére. A modellek szerint 70 000 év múlva kb. 1000 naptömegnyi anyagot szállít az óriási fekete lyuk közvetlen közelébe, tovább hizlalva ezzel a már így is 3,6 millió naptömegű monstrumot.


A neves Astronomy & Astrophysics szaklapban elfogadott publikáció preprint verziója ezen a linken érhető el.





Tanulmányi hírek

phd

A doktori képzésre jelentkezés határideje: 2025. május 15.

Uj_fejlecek_honlapra

A 2024/2025-ös tanévben indult el az SZTE Fizikai Intézet új képzése, a fizikus-mérnöki BSc. Az ipari partnerek igényeire szabott, gyakorlatorientált képzés első tanéve 9 hallgatóval indult el. Hallgatóink immár túl vannak az első félévükön, így megkérdeztük őket, milyen tapasztalatokat szereztek eddig a képzésről, az oktatókról és az egyetemi közösségről.

Friss hírek

Fejlec_SZTE_FI_3

2025. április 22-25. között került megrendezésre Pécsett a 37. OTDK Fizika, Földtudományok és Matematika Szekciója. A Fizika terület tagozataiban Csapó Zita, Gilinger Tibor, Karsai Endre Zsombor, Kovács Ádám, Mike Lilla Titanilla, Mochnács Erika, Nagy Csongor, Oltvári Zsófia, Sámi Márton, Tóth Noémi, Truszek Márton, Vig Zsófia és Zeöld Blanka hallgatóink képviselték intézetünket.

desert-drought-dehydrated-clay-soil-60013

„Vízgazdálkodási kihívások és tudományos válaszok a Dél-Alföldön” címmel tartottak szakmai napot Szegeden, a Magyar Tudományos Akadémia helyi akadémiai bizottságának székházában. A Magyar Hidrológiai Társaság által szervezett szakmai nap célja, hogy platformot biztosítson a vízügyi igazgatás által felvetett gyakorlati problémák, kutatási kérdések és innovációs igények megvitatására, valamint hogy feltérképezze az ezekre választ adni képes egyetemi kompetenciákat a Szegedi Tudományegyetemen.

Kövess minket



instagramYouTube

Készítő