A Condor-távcsőrendszer
A Condor-távcsőrendszer. A rendszerről itt lehet bővebben olvasni: https://condorarraytelescope.org/

A régi kínaiak vendégcsillagnak nevezték azokat a hirtelen, váratlanul és előrejelezhetetlenül megjelenő új csillagokat az égbolton, amelyek korábban nem látszódtak, hirtelen felfényesedtek az égen, majd lassan elhalványodtak, és végül eltűntek az égboltról. Helyzetüket a csillagokhoz képest nem változtatták, és némelyik pár napig-hétig volt látható, mások akár 1-2 évig is, folyamatosan, lassan halványodva a szabadszemes határ alá. Némelyek szupernóvának bizonyultak később, mások nóvának.

Az újonnan üzembe állt Condor-távcsőrendszerrel egy távoli, régi vendégcsillagot sikerült (majdnem) igazolni. A Condor-távcsövek hat lencsés távcsövet takarnak, amelyek közös állványon vannak, és a hat távcső ugyanazt az égterületet nézi. A képek egyesíthetők, és így jobb határmagnitúdó érhető el, azaz halványabb objektumok is tanulmányozhatók, mintha csak egyetlen távcsővel vizsgálnák az égboltot.
A Condor egyik első célpontja a Z Camelopardalis (Z Cam) nevű törpenóva volt. Az Amerikai Természettudományi Múzeum kutatója, Michael M. Shara azt szerette volna kideríteni a műszeregyüttessel, hogy az ókori Kínai Birodalom asztrológusai által Kr. e. 77-ben feljegyzett vendégcsillagnak volt-e köze a Z Cam nevű változócsillaghoz.

A Z Cam-ot Henry Park Hollis észlelte először a modern időkben 1904-ben. Alaposan tanulmányozott nóvarendszer, de még mindig lehet róla újat mondani. A nóvarendszerekben egy fehér törpecsillag és egy kísérőobjektum fordul elő: a kísérő lehet közönséges normális csillag, vagy barna törpe, de esetleg óriáscsillag is. A két objektum olyan közel van egymáshoz, hogy a kísérőcsillag kitölti ún. Roche-lebenyét, és ezért a fehér törpe gravitációja erősebb a kísérő felszínén, mint a kísérő saját tömegvonzása: ezért az anyag a felszínről lassan elindul a fehér törpére (anyagátadás).

Nóvarendszer kinézete (wikipedia)
Egy törpe/nóvarendszer tipikus kinézete: a vörös, kései típusú kísérőcsillagról anyag áramlik át egy forró, ezért kékes színűnek látszódó anyagbefogási korongon a nagyon pici, 1-2 földméretű fehér törpére.

Az anyag spirális pályán jut el a törpenóva felszínére, és a spirálozás egy anyagbefogási korongot (akkréciós diszket) hoz létre. Az akkréciós diszk gravitációsan és termálisan is instabillá válhat, ha olyanok a körülmények; ilyenkor a diszk szétrepül, és átmeneti felfényesedést figyelhetünk meg. Ez a kitörés, amikor a törpenóva akár 1-4 magnitúdót is kifényesedik. A kitörések ismétlődhetnek is néhány naponként, vagy hetenként, esetleg hónaponként, netán évenként vagy ritkábban, attól függően, mennyi anyag érkezik a diszkbe. (Ha több, akkor a kitörések gyakoribbak).

Ha az anyag kellőképpen lassan érkezik, akkor a diszk stabil marad, és az anyag szép lassan lerakódhat a fehér törpe felszínén. Egy bizonyos kritikus tömeg elérésekor a fehér törpe felszínére a kísérőről érkező hidrogén “begyullad”, azaz termonukleáris magreakció zajlik le a felszínén: az emiatt bekövetkező kifényesedés a nóvajelenség. (Eközben a fehér törpe tömege nő(het). Amikor a fehér törpe tömege az így átadott anyaggal együtt eléri az 1,4 naptömegnyi Chandrasekhar-határt, ami tisztán hidrogénből álló fehér törpékre vonatkozik, akkor instabillá válik, és saját súlya alatt összeroppan. Ez az Ia típusú szupernóvarobbanás, amiben sokkal több energia szabadul fel, mint a közönséges nóvarobbanásban, és ezért sokkal fényesebb is.)

A törpenóváknak számos altípusuk van. A Z Cam-ról elnevezett altípus választja el a törpenóvákat a közönséges nóváktól és nóvaszerű változóktól. A Z Cam-rendszerek állandóan vagy legalábbis az idő nagy részében maximális fényességük közelében mutatkoznak.

A Z Camelopardalis törpenóva hosszútávú fénygörbéje. A hosszú ideig tartó állandó, fényes szakaszokat hirtelen változásokat mutató periódusok követik. (Forrás: AAVSO)
A Z Camelopardalis törpenóva hosszútávú fénygörbéje. A hosszú ideig tartó állandó, fényes szakaszokat hirtelen változásokat mutató periódusok követik. (Vízszintes tengelyen az idő nap/hó/év egységekben, függőlegesen a fényesség magnitúdóban.) A kép kattintásra megnő. (Forrás: AAVSO)

2007. januárjában a Kitt Peak Obszervatórium négyméteres távcsövével vettek fel egy képet a Z Cam-ról. A képen a nóvarendszert körülvevő, kagylóhéj-szerű ködösség mutatkozott, amelyet talán korábbi kitöréseikor lövellt ki a Z Cam.

Ezt az elképzelést szerette volna tesztelni Shara a Condor-távcsővel. Ezért a műszerrel 2021. novemberében új képeket vettek fel, és összehasonlították az eredményt a 2007-es fotókkal. Amennyiben a ködösség nagyobbá vált az eltelt 14 év alatt, akkor abból kiszámolható a tágulási sebesség. Ebből pedig visszaszámolható, mikor volt az anyag a Z Cam rendszerében, és az köthető-e valamelyik korábbi kitöréshez. Azt találták, hogy a ködösség 83 ± 37 km/s sebességgel tágul délnyugati irányba.

A Z Cam körüli ködösség a Condor-távcsőrendszer képeiből összeállítva. A vörös, zöld és kék színek rendre megfelelnek az ionizált kén [SII], hidrogén-alfa+ionizált nitrogén (H-alfa + [NII]) és a kétszeresen ionizált oxigén [OIII] szűrőkon felvett képeknek. Maga a Z Cam a ködösség kékes részén lévő fényes csillag felett látszik a ködösség határán.

A Z Cam körüli ködösség a Condor-távcsőrendszer képeiből összeállítva. A vörös, zöld és kék színek rendre megfelelnek az ionizált kén [SII], hidrogén-alfa+ionizált nitrogén (H-alfa + [NII]) és a kétszeresen ionizált oxigén [OIII] szűrőkön át felvett képeknek. Maga a Z Cam a ködösség kékes részén lévő fényes csillag felett látszik a ködösség határán.

A ködösség valóban tágul, és kiderült, hogy Kr. e. 77-ben indulhatott el a Z Cam rendszeréből az anyag. Egyelőre – két képből – a tágulás kezdetének meghatározása azonban túl bizonytalan ahhoz, hogy pontosan lehessen azonosítani a dolgot.

Abban az évben valóban megfigyeltek a kínai csillagászok és csillagjósok egy vendégcsillagot, feltehetően ennek a csillagnak a közelében. A régi, szorgalmas kínai észlelők valóban feljegyeztek egy nóvakitörést abban az évben asztrológiai -asztronómiai feljegyzéseikben. Lehetséges, hogy pont azt, ami ezt a ködösséget létrehozta. Későbbi mérésekkel a köd tágulásának üteme pontosítható, és a kérdés eldönthető lesz.

Források:
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society cikke