3D-Simulation liefert neue Erkenntnisse über Tychos Supernova

Bilder der Dichte am Ende der Simulation für eine magnetische Feldstärke von 5.440 Gauß. (Credits: Image by JIAO Chengliang)
Bilder der Dichte am Ende der Simulation für eine magnetische Feldstärke von 5.440 Gauß. (Credits: Image by JIAO Chengliang)

Dr. Jiao Chenliang vom Yunnan Observatory der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und Professor Xue Lis Gruppe von der Xiamen University führten dreidimensionale Simulationen der Akkretionsströmungen im Vorläufer von Tychos Supernova durch. Das hilft bei der Identifizierung der physikalischen Eigenschaften des Akkretionsprozesses.

Die Studie wurde am 27. November 2020 in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.

Supernovae des Typs Ia spielen eine wichtige Rolle in der Astrophysik, insbesondere in der kosmischen und galaktischen chemischen Entwicklung. Sie können von einem kohlenstoff-sauerstoffreichen Weißen Zwerg ausgelöst werden, der ausreichend viel Materie von einem normalen Begleitstern abzieht. Dies ist das Modell mit einem Weißen Zwerg.

Tychos Supernova ist eine berühmte Supernova. Kürzliche Beobachtungen ihres Überrests sprechen dafür, dass sich die abgestoßene Materie der Supernova durch einen breitenabhängigen Wind in eine Blase entwickelt haben sollte. Aber wie dieser Wind gebildet wird, ist noch nicht hinreichend gut geklärt.

Die Forscher untersuchten die Windstruktur in verschiedenen Situationen. Sie stellten fest, dass das der abströmende Wind nahe der Äquatorebene konzentriert war, wenn das Magnetfeld in der Materie vernachlässigbar klein war. Wenn die Energie des Magnetfelds eine Gleichverteilung mit der inneren Energie aufwies, war der polare Wind vergleichbar mit dem äquatorialen Wind.

Ein sorgfältig ausgewähltes Magnetfeld zwischen den oben genannten beiden Fällen kann grob den breitenabhängigen Wind erzeugen, der für die Bildung der besonderen Peripherie von Tychos Supernova-Überrest erforderlich ist. Dieses Magnetfeld kann das verdrehte Magnetfeld in der von dem Begleitstern angesammelten Materie enthalten und ebenso die Beiträge des Weißen Zwergs.

Die Studie offenbart die Bedeutung des magnetischen Feldes im Vorläufer von Tychos Supernova. Sie bietet auch eine neue Quelle für den Masseverlust, die sich vom Masseverlust aufgrund von Wasserstoff- und Heliumblitzen auf der Oberfläche des Weißen Zwergs unterscheidet. Letztere werden in Forschungen zur Entwicklung von Doppelsternen oft angeführt.

Die Massenverlustrate ist in der Simulation extrem hoch (über 90 Prozent), trotzdem stimmt sie mit Forschungen zur Akkretionsphysik überein. Und diese Abströmung hält nur eine begrenzte Zeitspanne vor der Supernova-Explosion an, so dass sie den Massenzuwachs des Weißen Zwergs nicht stark behindert.

Quelle

(THK)

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