Carina-Nebel: Nahe Supernova-Fabrik wird aktiver

Chandra-Mosaik des Carina-Nebels (NASA/CXC/PSU/L.Townsley et al.)
Chandra-Mosaik des Carina-Nebels (NASA/CXC/PSU/L.Townsley et al.)

Eine lokale Supernova-Fabrik hat laut einer Fülle von neuen Daten des Chandra X-ray Observatory über den Carina-Nebel (NGC 3372) kürzlich ihre Produktion begonnen. Diese Entdeckung könnte Astronomen helfen, besser zu verstehen, wie einige der schwersten und jüngsten Sterne der Milchstraße durch ihr Leben rasen und neu produzierte Elemente in ihre Umgebungen entlassen.

Der Carina-Nebel liegt etwa 7.500 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sagittarius-Carina-Arm der Milchstraße und ist seit langer Zeit ein beliebtes Ziel für Astronomen, deren Teleskope einen weiten Wellenlängenbereich empfangen. Chandras außergewöhnlich scharfer Röntgenblick hat über 14.000 Sterne in dieser Region registriert, diffuses Leuchten im Röntgenbereich enthüllt und starke Hinweise dafür geliefert, dass in diesem massiven Komplex junger Sterne bereits Supernovae stattgefunden haben.

“Der Carina-Nebel ist einer der besten uns bekannten Orte, um zu untersuchen, wie junge massive Sterne leben und sterben”, sagte Leisa Townsley von der Penn State University, die die umfassende Chandra-Beobachtungskampagne des Carina-Nebels leitete. “Jetzt haben wir ein zwingendes Argument dafür, dass eine Supernova-Show im Carina-Nebel schon begonnen hat.”

Ein wichtiges Indiz ist ein beobachtetes Defizit an hellen Röntgenquellen in Trumpler 15, einem von zehn Sternhaufen in dem Carina Komplex.

“Das deutet darauf hin, dass einige der massiven Sterne in Trumpler 15 schon in Supernova-Explosionen zerstört wurden”, sagte Junfeng Wang vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge (Massachusetts), Erstautor einer Studie über diesen Sternhaufen. “Diese Sterne hatten wahrscheinlich die 20-fache bis 40-fache Sonnenmasse und wären in den letzten paar Millionen Jahren explodiert, was in kosmischen Maßstäben sehr kurz ist.”

Die neue Chandra Studie offenbarte auch die Anwesenheit von sechs möglichen Neutronensternen, den dichten Kernen, die oft von explodierenden Sternen hinterlassen werden, wohingegen vorherige Beobachtungen nur einen Neutronenstern in Carina registriert hatten.

Neutronensterne in Sternentstehungsregionen sind sehr schwierig zu entdecken, weil sie durch nieder-energetische Röntgenstrahlen charakterisiert werden, die leicht von Gas und Staub absorbiert werden. Deshalb repräsentieren die gefundenen Neutronensterne möglicherweise nur einen kleinen Teil der gesamten Population, und sprechen dafür, dass die Supernova-Aktivität zunimmt.

Die von Chandra beobachteten diffusen Emissionen unterstützen auch die Theorie, dass in Carina bereits Supernovae ausgebrochen sind. Einige der diffusen Röntgenemissionen entstammen sicherlich den Winden massiver Sterne, aber manche könnten auch aus den Überresten von Supernova-Explosionen kommen.

Ein anderes Ergebnis der neuen Chandra Studie über Carina (die 300 Stunden Beobachtungszeit verteilt über neun Monate umfasste) ist eine neue Population junger massiver Sterne. Diese Sterne hat man aufgrund von Verdunkelung vorher nicht gesehen, oder deswegen, weil sie außerhalb von gut untersuchten Sternhaufen liegen.

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Video-Link: https://youtu.be/4HwBN1WvaKs

NASA Video mit Informationen über den Carina Nebel (NASA)

“Wir haben die Anzahl bekannter junger massiver Sterne in Carina durch die ausgedehnte Studie mit Chandra verdoppelt”, sagte Matthew Povich von der Pennsylvania State University, Erstautor einer Studie über diese neue Population. “Fast alle dieser Sterne werden sich in Supernova-Explosionen selbst zerstören.”

Der berühmteste Bestandteil des Carina-Nebels ist zweifellos Eta Carinae, ein massiver, instabiler Stern, der kurz davor sein könnte, als Supernova zu explodieren. Wenn er explodiert, wird er wahrscheinlich ein spektakuläres – dennoch ungefährliches – Licht am irdischen Himmel sein. Die neusten Ergebnisse deuten an, dass Eta Carinae in seiner Unbeständigkeit nicht allein ist.

“Supernovae sind nicht nur auffällige Ereignisse, sondern sie entlassen auch neu produzierte Elemente wie Kohlenstoff, Sauerstoff und Eisen in ihre Umgebungen, die sich an der Bildung neuer Objekte wie etwa Sterne und Planeten beteiligen können”, sagte Townsley.

Die Chandra Studie hat ein großes Blickfeld von 1,4 Quadratgrad und besteht aus einem Mosaik von 22 einzelnen Chandra-Aufnahmen. Bei der Beobachtungskampagne wurde eine Vielzahl von Daten verschiedener Wellenlängen benutzt, inklusive Infrarotbeobachtungen des Spitzer Space Telescope und des Very Large Telescope (VLT). Die Ergebnisse wurden auf dem 218. Treffen der American Astronomical Society in Boston präsentiert und erscheinen außerdem in einer Spezialausgabe des Astrophysical Journal, die 16 Studien umfasst, die sich mit den neuen Chandra Beobachtungen von Carina beschäftigen.

Das Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville (Alabama) betreibt das Chandra Programm für das Science Mission Directorate in Washington. Das Smithsonian Astrophysical Observatory kontrolliert Chandras Wissenschafts- und Flugoperationen von Cambridge (Massachusetts) aus.

Quelle: http://chandra.harvard.edu/press/11_releases/press_052411.html

(THK)

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