Eine Kernkollaps-Supernova tritt auf, wenn der Eisenkern eines massereichen Sterns unter seiner eigenen Gravitation zusammenfällt und zurückschnellt, was Druck- und Schockwellen erzeugt, die sich nach außen ausbreiten. Eine superleuchtkräftige Supernova ist eine seltene Klasse von Kernkollaps-Supernovae, deren Leuchtkraft (vergleichbar mit 10-1.000 Milliarden Sonnen) zu hoch ist, um diesen gewöhnlichen Mechanismus – den radioaktiven Zerfall von Nickel – als Ursache zu haben. Dort ist nicht genug Nickel dafür vorhanden.
Die Quelle der Energie wird heiß diskutiert; Vorschläge umfassen Schockwellen der ausgestoßenen Materie oder pulsierende Instabilitäten, die mit der umgebenden Materie interagieren. Das favorisierte Modell ist jedoch die anhaltende Injektion von Energie aus einer Quelle wie einem rotierenden, kompakten Überrest: ein Neutronenstern oder ein Masse akkretierendes Schwarzes Loch.
Lang andauernde Gammablitze sind jene, die ein paar Sekunden bis hin zu mehreren Minuten dauern, im Gegensatz zu den häufigeren Gammablitzen, die weniger als ein paar Sekunden zu sehen sind. Man nimmt an, dass die lang andauernden Gammablitze durch die Rotationsenergie eines rotierenden, kompakten Objekts mit Energie versorgt werden, das bei einer Supernova zurückblieb. Superleuchtkräftige Supernovae scheinen mit dieser Art langlebiger Gammablitze zusammenzuhängen, was die Theorie unterstützt, dass beide Phänomene ihre Energie von einem rotierenden Überrest erhalten.
Der Astronom Matt Nicholl vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Cf) und vier Kollegen haben ein vereinigendes Modell für superleuchtkräftige Supernovae und langlebige Gammablitze vorgeschlagen. Dem Modell zufolge zeigt ein rotierender Neutronenstern eine geringe Fehlausrichtung zwischen seiner Rotationsachse und seiner magnetischen Achse. Die Folge ist, dass wesentliche Anteile der Rotationsenergie sowohl in die Supernova fließen als auch in einen Materiejet aus Partikeln, die sich mit annähernd Lichtgeschwindigkeit bewegen und den langlebigen Gammablitz erzeugen.
Die Forscher sind mit dem Modell außerdem in der Lage, die Radioemissionen und die Effekte der thermalen Winde vorherzusagen und einige der temporären Effekte zu untersuchen, die bei diesen dramatischen Ereignissen auftreten.
Abhandlung: “The GRB–SLSN Connection: Misaligned Magnetars, Weak Jet Emergence, and Observational Signatures” von Ben Margalit, Brian D. Metzger, Todd A. Thompson, Matt Nicholl und Tuguldur Sukhbold, MNRAS 475, 2659, 2018.
(THK)
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