Astronomen haben das NASA/ESA-Weltraumteleskop Hubble genutzt, um den Überrest einer Supernova-Explosion in der Großen Magellanschen Wolke zu beobachten. Hubble lieferte nicht nur ein schönes Bild, es könnte auch die überlebenden Überreste des Begleiters des explodierten Sterns aufgespürt haben.
Eine Gruppe Astronomen nutzte Hubble, um den Überrest der Typ-Ia-Supernova SNR 0509-68.7 zu untersuchen, auch bekannt unter der Bezeichnung N103B (oben im Bild). Der Supernova-Überrest liegt in der Großen Magellanschen Wolke, etwas mehr als 160.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Im Gegensatz zu vielen anderen Supernova-Überresten scheint N103B keine kugelförmige Gestalt zu haben, sondern ist stark elliptisch. Astronomen vermuten, dass ein Teil der von der Explosion ausgestoßenen Materie auf eine dichtere Wolke aus interstellarer Materie traf, was ihre Geschwindigkeit verlangsamte. Die an einer Seite offene Hülle der expandierenden Materie unterstützt diese Theorie.
Die relative Nähe von N103B erlaubt Astronomen, die Lebenszyklen von Sternen in einer anderen Galaxie detailliert zu untersuchen. Und vielleicht beantwortet es auch Fragen, die diesen Supernova-Typ betreffen. Die vorhersagbare Helligkeit einer Typ-Ia-Supernova bedeutet, dass Astronomen sie als kosmische Standardkerzen heranziehen können, um ihre Entfernungen zu messen. Das macht sie zu hilfreichen Werkzeugen bei der Erforschung des Universums. Allerdings ist ihre genaue Natur noch immer Gegenstand laufender Diskussionen.
Astronomen vermuten, dass Typ-Ia-Supernovae in Doppelsternsystemen auftreten, bei denen mindestens einer der Sterne ein Weißer Zwerg ist. Ein Weißer Zwerg ist der kleine, dichte Kern eines sonnenähnlichen Sterns, der zurückbleibt, nachdem er das Ende seiner Existenz auf der Hauptreihe erreicht und seine äußeren Schichten abgestoßen hat.
Es gibt momentan zwei Haupttheorien, die beschreiben, wie diese Doppelsternsysteme zu Supernovae werden. Untersuchungen wie jene, die das neue Bild von N103B lieferte – solche, die die Suche nach Überresten vergangener Explosionen umfassen – können Astronomen helfen, letztendlich eine der beiden Theorien zu bestätigen.
Die eine Theorie besagt, dass beide Sterne des Doppelsternsystems Weiße Zwerge sind. Wenn die beiden Sterne miteinander verschmelzen, würde das schließlich zu einer Supernova-Explosion des Typs Ia führen.
Laut der zweiten Theorie ist nur ein Stern in dem System ein Weißer Zwerg, während sein Begleiter ein normaler Stern ist. Nach dieser Theorie wird Materie von dem Begleitstern auf den Weißen Zwerg übertragen, bis seine Masse eine kritische Grenze erreicht, was zu einer dramatischen Explosion führt. In diesem Szenario deutet die Theorie an, dass der normale Stern die Explosion in irgendeiner Form überstehen sollte. Bislang wurde jedoch kein solcher überlebender Begleiter in der Umgebung einer Typ-Ia-Supernova gefunden.
Astronomen beobachteten den Supernova-Überrest N103B im Rahmen einer Suche nach solch einem Begleiter. Sie betrachteten die Region in H-alpha, das die durch die Strahlung benachbarter Sterne ionisierten Gasregionen hervorhebt, um Supernova-Schockwellen zu finden. Sie hofften, einen Stern nahe des Explosionszentrums zu entdecken, das durch die gekrümmten Schockwellenfronten angedeutet wird. Die Entdeckung eines überlebenden Begleiters würde der aktuellen Diskussion über den Ursprung von Typ-Ia-Supernovae ein Ende setzen.
Und tatsächlich fanden sie einen Kandidatenstern, der den Kriterien entspricht, was den Sterntyp, die Temperatur, Helligkeit und Entfernung vom Zentrum der ursprünglichen Supernova-Explosion angeht. Dieser Stern besitzt etwa die gleiche Masse wie die Sonne, aber ist von einer Hülle aus heißer Materie umgeben, die von dem System wahrscheinlich vor der Supernova abgestoßen wurde.
Obwohl dieser Stern ein plausibler Kandidat für den überlebenden Begleiter von N103B ist, kann sein Status jedoch ohne weitere Untersuchungen und einen spektroskopischen Nachweis nicht bestätigt werden. Die Suche geht weiter.
(THK)
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