Im Rahmen einer ausgedehnten Röntgendurchmusterung der Zentralregionen unserer Galaxie hat der Swift-Satellit der NASA die bislang unbekannten Überreste eines zerstörten Sterns entdeckt. Das Objekt mit der Bezeichnung G306.3-0.9 (nach den Koordinaten seiner Position am Himmel) gehört zu den jüngsten Supernova-Überresten in unserer Milchstraßen-Galaxie.
“Astronomen haben bisher mehr als 300 Supernova-Überreste in der Galaxie katalogisiert”, sagte der leitende Wissenschaftler Mark Reynolds, ein Postdoktorand an der University of Michigan in Ann Arbor. “Unsere Analyse spricht dafür, dass G306.3-0.9 weniger als 2.500 Jahre alt ist, was ihn zu einem der 20 jüngsten identifizierten Supernova-Überresten macht.”
Astronomen schätzen, dass in der Milchstraße einmal oder zweimal pro Jahrhundert eine Supernova-Explosion stattfindet. Die expandierende Schockwelle und heiße stellare Überreste verschwinden im Laufe von hunderttausenden Jahren, vermischen sich schließlich mit interstellarem Gas und können von selbigem nicht mehr unterschieden werden. Wie frische Spuren an einem Tatort bieten junge Supernova-Überreste den Astronomen die beste Möglichkeit, um die Natur des ursprünglichen Sterns und die Einzelheiten seines Niedergangs zu verstehen.
Supernova-Überreste emittieren Energie über das gesamte elektromagnetische Spektrum, von Radiowellen bis hin zu Gammastrahlung, und in jedem Energieband können wichtige Anhaltspunkte gefunden werden. Röntgenbeobachtungen spielen eine große Rolle, um die Bewegung der expandierenden Überreste aufzudecken, deren chemische Bestandteile und ihre Interaktion mit der interstellaren Umgebung, aber Supernova-Überreste schwächen sich nach 10.000 Jahren im Röntgenbereich ab. Tatsächlich wurde nur die Hälfte der in der Milchstraße bekannten Supernova-Überreste im Röntgenbereich registriert.
Reynolds leitet den Swift Galactic Plane Survey – ein Projekt, das einen zwei Grad breiten Streifen entlang der Zentralebene der Milchstraße im Röntgen- und Ultraviolettbereich gleichzeitig abbildet. Die Bilderstellung begann 2011 und wird voraussichtlich im kommenden Sommer abgeschlossen sein. “Der Swift-Survey macht sich Infrarotaufnahmen zunutze, die zuvor vom Spitzer Space Telescope der NASA erstellt wurden, und erweitert sie in höhere Energiebereiche”, sagte Teammitglied Michael Siegel, ein Forscher vom Swift Mission Operations Center (MOC) in State College (Pennsylvania), das von der Pennsylvania State University betrieben wird. “Die Infrarot- und Röntgenbeobachtungen ergänzen sich gegenseitig, weil das Licht mit diesen Energien Staubwolken in der galaktischen Ebene durchdringt, während ultraviolette Strahlung größtenteils blockiert wird.”
Am 22. Februar 2011 machte Swift Aufnahmen eines Gebiets nahe der südlichen Grenze des Sternbildes Centaurus (Zentaur). Obwohl nichts Ungewöhnliches auf den Ultraviolett-Aufnahmen zu sehen war, zeigte das Röntgenbild eine ausgedehnte, halbkreisförmige Quelle, die einem Supernova-Überrest ähnelte. Eine Suche in Archivdaten offenbarte entsprechende Pendants in den Infrarotaufnahmen von Spitzer und in Radiodaten des Molonglo Observatory Synthesis Telescope in Australien.
Um dieses Objekt genauer zu untersuchen, führte das Team eine 83-minütige Beobachtung mit dem Chandra X-ray Observatory durch und machte zusätzliche Radiobeobachtungen mit dem Australia Telescope Compact Array (ATCA) in der Nähe der Stadt Narrabri in New South Wales. “Die fantastische Empfindlichkeit des ATCA hat uns ermöglicht ein Objekt abzubilden, das sich im Radiowellenlängenbereich als der schwächste Überrest herausstellte, den wir jemals in unserer Galaxie beobachtet haben”, sagte Teammitglied Cleo Loi, eine Studentin an der University of Sydney und Leiterin der Analyse der Radiobeobachtungen. Eine Abhandlung, die die Entdeckungen des Teams beschreibt, wird in einer kommenden Ausgabe des The Astrophysical Journal erscheinen und wurde am vergangenen Freitag online veröffentlicht.
Mit der geschätzten Entfernung von 26.000 Lichtjahren bestimmten die Wissenschaftler, dass die Schockwelle der Explosion mit rund 2,4 Millionen Kilometern pro Stunde durch den Raum rast. Die Chandra-Beobachtungen enthüllen die Anwesenheit von Eisen, Neon, Silizium und Schwefel bei Temperaturen über 28 Millionen Grad Celsius. Das erinnert nicht nur an die beteiligten Energien, sondern auch daran, wie die Supernovae schwere Elemente in der Galaxie sähen, welche in den Herzen massereicher Sterne produziert wurden.
“Wir haben noch nicht genug Informationen um zu bestimmen, welcher Supernova-Typ es war und welcher Sterntyp explodierte, aber wir haben eine weitere Chandra-Beobachtung geplant, um das Bild zu verbessern”, sagte Co-Autor Jamie Kennea, ebenfalls vom Swift MOC. “Wir haben keinen überzeugenden Beleg dafür, dass die Explosion einen Neutronenstern gebildet hat und wir hoffen, dass dies durch zukünftige Arbeiten widerlegt oder bestätigt werden kann.”
Quelle: http://www.nasa.gov/mission_pages/swift/bursts/star-wreck.html
(THK)
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