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Samstag, 22.07.2017
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“Kosmischer Staubsauger” inflagranti ertappt

Erster Einblick in Mechanismen der Typ 1a-Supernova

Zum ersten Mal haben Astronomen einen direkten Blick in die Details einer Supernova des Typs 1a geworfen. Sie entdeckten und identifizierten Material, das der explodierte Weiße Zwerg zuvor von seinem Begleitstern abgesaugt hatte und schließen daraus, dass es sich bei diesem um einen Roten Riesenstern gehandelt haben müsse.
Weißer Zwerg saugt Materie von Rotem Riesenstern ab

Weißer Zwerg saugt Materie von Rotem Riesenstern ab

Weil Supernovae des Typs 1a extrem hell und einander sehr ähnlich sind, dienen sie den Astronomen als eine Art kosmische Referenzbojen, um die kontinuierliche Ausdehnung des Universums zu messen. Doch die Natur dieser explodierenden Sterne und die physikalischen Gesetzmäßigkeiten hinter diesen Explosionen sind bisher nur in Teilen verstanden. In dem bisher am besten etablierten Modell der Entstehung einer Typ 1a Supernova umkreist zunächst ein Weißer Zwerg einen anderen Stern. Durch die enge Wechselwirkung und die starke Anziehung des extrem dichten Weißen Zwergs verliert der Begleitstern kontinuierlich an Masse. Sie wird ihm vom Weißen Zwerg quasi abgesaugt. Überschreitet die Masse des „parasitischen“ Weißen Zwergs eine bestimmte Schwelle, explodiert er.

Beobachtung über vier Monate hinweg


Die neuen Beobachtungen geben zum ersten Mal direkten Einblick in die Art des abgesaugten Materials und erlauben damit Rückschlüsse auf die Natur des Begleitsterns. Sie wurden mithilfe des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (ESO) auf dem Paranal in Chile durchgeführt. Ein Team von Astronomen untersuchte SN 2006X, eine Typ 1a Supernova die 70 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt in der Galaxie Messier 100, explodierte.

Im Laufe von vier Beobachtungseinheiten über vier Monate hinweg verteilt registrierte der „Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph“ (UVES) am 8,2 Meter Spiegelteleskop die Supernova. Gleichzeitig wurden auch Radiomessungen mithilfe des Very Large Array und Beobachtungen im sichtbaren Bereich durch das Weltraumteleskop Hubble durchgeführt. “Keine Supernova des Typs 1a wurde bisher mit dieser Detailtiefe und über mehr als vier Monate hinweg beobachtet“, erklärt Ferdinando Patat, Hauptautor der jetzt in „Science Express“ veröffentlichten Studie. „Unsere Daten sind wirklich einzigartig.“


Material nach Ausstoß verändert


Die spannendsten Ergebnisse sind deutliche Veränderungen in der Absorption des Materials, das der Begleitstern ausstößt. Solche Veränderungen von interstellarem Material sind noch nie zuvor beobachtet worden und demonstrieren nach Ansicht der Forscher, welche Auswirkungen eine Supernova-Explosion auf ihre unmittelbare Umgebung haben kann.

Die Beobachtungen zeigen zudem, dass der Begleitstern von mehreren gasförmigen Hüllen umgeben ist. Sie bestehen aus Sternenmaterial, dass in der jüngsten Vergangenheit als stellarer Wind vom Stern ausgeschleudert worden sein muss. „Das Material, dass wir entdeckt haben, liegt wahrscheinlich in einer Reihe von Schalen mit einem Radius von 0,05 Lichtjahren oder dem rund 3.000 Fachen der Entfernung Erde-Sonne“, erklärt Patat. „Das Material bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 50 Kilometer pro Sekunde, das legt nahe, dass es rund 50 Jahre vor der Explosion ausgeschleudert wurde.“

Typisch für Rote Riesensterne


Eine solche Geschwindigkeit ist für Rote Riesensterne typisch, daher vermuten die Wissenschaftler, dass das Sternensystem vor der Supernova einerseits aus einem Weißen Zwerg bestand, der als „Staubsauger“ agierte, zum anderen aber aus einem Roten Riesen. „Die entscheidende Frage ist nun, ob das, was wir bei SN 2006X gesehen haben, die Regel repräsentiert oder aber einen Ausnahmefall darstellt“, erklärt Patat. „Aber angesichts der Tatsache, dass diese Supernova keine optischen, ultravioletten oder Radiowellen-Besonderheiten gezeigt hat, schließen wir, dass wir hier eine für Supernova 1a typische Eigenschaft entdeckt haben. Nichtsdestotrotz können nur zukünftige Beobachtungen uns Antworten auf die vielen neuen Fragen geben, die diese Studie aufgeworfen hat.”
(ESO, 16.07.2007 - NPO)
 
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