Neue Daten des Chandra X-ray Observatory der NASA haben Erkenntnisse über die Umgebung der nächstgelegenen Supernova seit Jahrzehnten geliefert und ihr strenge Einschränkungen [hinsichtlich ihrer Ursache] auferlegt. Die Chandra-Ergebnisse bieten Einblicke in die mögliche Ursache der Explosion.
Am 21. Januar 2014 wurden Astronomen Zeuge einer Supernova in der Galaxie Messier 82 oder kurz M82. Teleskope auf der ganzen Welt und im All richteten ihre Aufmerksamkeit darauf, um diesen kürzlich explodierten Stern zu untersuchen, darunter auch Chandra. Astronomen stellten fest, dass diese Supernova mit der Bezeichnung SN 2014J zur Klasse der sogenannten Typ-Ia-Supernovae gehört. Diese Supernovae werden als kosmische Entfernungsmesser verwendet und spielen eine Schlüsselrolle bei der Entdeckung der beschleunigten Expansion des Universums, welche den Auswirkungen der Dunklen Energie zugeschrieben wird. Wissenschaftler denken, dass an allen Typ-Ia-Supernovae die Explosion eines Weißen Zwergs beteiligt ist. Eine wichtige Frage ist, ob die Explosion ausgelöst wird, wenn der Weiße Zwerg zu viel Materie von einem Begleitstern wie der Sonne abzieht, oder wenn zwei Weiße Zwerge miteinander verschmelzen.
Dieses Bild enthält Chandra-Daten: Energiearme und hochenergetische Röntgenstrahlung ist in rot und blau dargestellt, grün repräsentiert Röntgenstrahlung im mittleren Energiebereich. Die Kästchen im unteren Teil des Bildes zeigen Nahansichten der Supernova-Region vor der Explosion (links) und vom 3. Februar 2014, nachdem die Supernova stattfand (rechts). Der von Chandra nachgewiesene Mangel an Röntgenstrahlung ist ein wichtiger Anhaltspunkt für Astronomen, die nach dem genauen Ablauf der Explosion dieses Sterns suchen.
Der Mangel an Röntgenstrahlung offenbart, dass die Region um den Ort der Supernova-Explosion relativ arm an Materie ist. Wenn der Weiße Zwerg vor seiner Explosion stetig Materie von einem Begleitstern abgezogen hätte, dann gehen die Astronomen davon aus, dass dieser Massentransfer nicht zu 100 Prozent effizient sein würde, so dass der Weiße Zwerg in eine Gaswolke eingehüllt wäre. Wenn eine große Menge Materie den explodierten Stern eingehüllt hätte, hätte die von der Supernova erzeugte Schockwelle sie zum Zeitpunkt der Chandra-Beobachtungen getroffen und eine helle Röntgenquelle produziert. Weil sie aber keine Röntgenstrahlung registrierten, schlussfolgerten die Forscher, dass die Region um SN 2014J außergewöhnlich materiearm ist.
Ein realistischer Kandidat für die Ursache der Supernova SN 2014J muss die relativ gasfreie Umgebung um den Stern vor dessen Explosion erklären. Eine Möglichkeit ist die Verschmelzung zweier Weißer Zwerge, bei der es nur einen geringen Massentransfer und wenig Verschmutzung der Umgebung vor der Explosion gegeben haben könnte. Eine andere Theorie besagt, dass mehrere kleinere Eruptionen auf der Oberfläche des Weißen Zwergs die Region vor der Supernova säuberten. Weitere Beobachtungen ein paar hundert Tage nach der Explosion könnten Licht auf die Gasmenge in einem größeren Volumen werfen und dabei helfen, zwischen diesen und anderen Szenarien zu unterscheiden.
Eine Abhandlung, die diese Ergebnisse beschreibt, wurde in der Astrophysical Journal-Ausgabe vom 20. Juli 2014 veröffentlicht und ist online auf arXiv.org verfügbar. Die Erstautorin ist Raffaella Margutti vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) in Cambridge (Massachusetts). Die Co-Autoren sind Jerod Parrent (CfA), Atish Kamble (CfA), Alicia Soderberg (CfA), Ryan Foley (University of Illinois in Urbana-Champaign), Dan Milisavljevic (CfA), Maria Drout (CfA) und Robert Kirshner (CfA).
Quelle: http://chandra.harvard.edu/photo/2014/m82/
(THK)
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