Supernova-Überrest N103B ähnelt dem der Kepler-Supernova

Diese Infrarotaufnahme des Spitzer Space Telescope zeigt N103B, den Überrest einer Supernova, die vor rund 1.000 Jahren in der Großen Magellanschen Wolke stattfand. (NASA / JPL-Caltech / Goddard)
Diese Infrarotaufnahme des Spitzer Space Telescope zeigt N103B, den Überrest einer Supernova, die vor rund 1.000 Jahren in der Großen Magellanschen Wolke stattfand. (NASA / JPL-Caltech / Goddard)

Supernovae werden oft als gigantische Explosionen angesehen, die den Tod von massereichen Sternen markieren. Obwohl das wahr ist, treten nicht alle Supernovae auf diese Weise auf. An einem häufigen Supernova-Typ namens Typ-Ia sind die Explosionen von Weißen Zwergen beteiligt – das sind kleine, dichte Sterne, die bereits tot sind.

Neue Ergebnisse des NASA-Weltraumteleskops Spitzer haben ein seltenes Beispiel für eine Supernova-Explosion des Typs Ia offenbart, wobei sich ein toter Stern wie ein kosmischer Zombie von einem alten Stern ernährte und eine Explosion auslöste. Die Ergebnisse helfen Forschern, zusammenzufügen, wie diese energiereichen und vielfältigen Ereignisse stattfinden.

“Es ist ein wenig so, als wäre man ein Kripobeamter”, sagte Brian Williams vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt (Maryland), der leitende Autor einer Studie, die beim Astrophysical Journal eingereicht wurde. “Wir suchen nach Hinweisen in den Überresten, um herauszufinden, was geschah, auch wenn wir nicht da waren, um es zu sehen.”

Supernovae sind maßgebliche Produktionsstätten im Kosmos: Sie schleudern schwere Metalle in die Umgebung, darunter auch das Eisen, das in unserem Blut enthalten ist. Typ-Ia-Supernovae neigen dazu, auf gleiche Art und Weise zu explodieren, daher werden sie seit Jahrzehnten genutzt, um Forschern dabei zu helfen, die Größe und Expansion unseres Universums zu untersuchen. Forscher sagen, dass diese Ereignisse auftreten, wenn Weiße Zwerge explodieren. Weiße Zwerge sind die ausgebrannten Kerne von Sternen wie unserer Sonne.

In den vergangenen zehn Jahren häuften sich Hinweise darauf, dass die Explosionen ausgelöst werden, wenn zwei einander umkreisende Weiße Zwerge kollidieren – mit einer nennenswerten Ausnahme. Keplers Supernova, benannt nach dem Astronom Johannes Kepler, der zu ihren Beobachtern im Jahr 1604 gehörte, hatte offenbar nur einen Weißen Zwerg und einen älteren Begleitstern (einen Roten Riesen) als Vorläufer. Forscher wissen das, weil sich dieser Überrest in einer Ansammlung aus Gas und Staub befindet, die von dem älteren Stern abgestoßen wurde.

Spitzers neue Beobachtungen zeigen jetzt einen zweiten Fall, bei dem der Supernova-Überrest dem der Kepler-Supernova gleicht. Der etwa 1.000 Jahre alte Supernova-Überrest trägt die Bezeichnung N103B und liegt ungefähr 160.000 Lichtjahre entfernt in der Großen Magellanschen Wolke, einer kleinen Galaxie nahe unserer Milchstraßen-Galaxie.

“Er ist wie Keplers älterer Cousin”, sagte Williams. Er erklärte, dass N103B zwar etwas älter als Keplers Supernova-Überrest sei, aber ebenfalls in einer Wolke aus Gas und Staub liege, von der man annimmt, dass sie von einem älteren Begleitstern abgestoßen wurde. “Die Region um den Überrest ist außergewöhnlich dicht”, sagte er. Im Gegensatz zu Keplers Supernova-Überrest gibt es aber keine historischen Aufzeichnungen von Sichtungen der Explosion, die den Überrest N103B erschuf.

Beide Explosionen haben sich vermutlich folgendermaßen zugetragen: Ein älterer Stern umkreiste seinen Begleiter, einen Weißen Zwerg. Als der ältere Stern seine äußeren Schichten abstieß, was typisch für ältere Sterne ist, fiel ein Teil der abgestoßenen Materie auf den Weißen Zwerg. Dadurch gewann der Weiße Zwerg an Masse, wurde instabil und explodierte.

Den Wissenschaftlern zufolge könnte dieses Szenario selten sein. Obwohl man noch vor einem Jahrzehnt annahm, dass Paare aus Weißen Zwergen und Roten Riesen nahezu allen Typ-Ia-Supernovae zugrunde liegen, denken die Forscher jetzt, dass Kollisionen zwischen zwei Weißen Zwergen die häufigste Ursache sind. Die neue Forschungsarbeit unterstreicht die Komplexität dieser immensen Explosionen und die Vielfalt ihrer Auslöser. Die Ursache dessen, was einen toten Stern zerreißt, ist größtenteils immer noch ein ungelöstes Rätsel.

Das Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena (Kalifornien) leitet die Spitzer Space Telescope Mission für das Science Directorate in Washington. Die wissenschaftlichen Operationen werden am Spitzer Science Center am California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena durchgeführt. Die Operationen des Teleskops werden von der Lockheed Martin Space Systems Company in Littleton (Colorado) gesteuert. Die Daten werden im Infrared Science Archive des Infrared Processing and Analysis Center am Caltech archiviert. Das Caltech betreibt das JPL für die NASA.

Quelle: http://www.nasa.gov/jpl/spitzer/supernova-20140604/index.html

(THK)

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