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Dienstag, 28.03.2017
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Blick auf das stellare Leben nach dem Tod

Röntgenteleskop Chandra rekonstruiert Details einer klassischen Sternenexplosion

Wenn ein Stern stirbt, ist damit noch lange nicht Schluss – ganz im Gegenteil. Eine neue, extrem detailreiche Aufnahme des NASA-Röntgenteleskops Chandra hat nun enthüllt, wie komplex das stellare „Leben nach dem Tod“ ist. Denn die Relikte einer Sternenexplosion sind es, die die Bausteine für eine zukünftige Generation von Sternen und Planeten liefern.
In einer Entfernung von 20.000 Lichtjahren von der Erde liegt G292.0+1.8. Hinter dieser kryptischen Bezeichnung verbirgt sich eine von drei Supernovarelikten der Milchstraße, von denen die Astronomen wissen, dass sie große Mengen an Sauerstoff enthält. Für die Astronomen ist diese Supernova besonders interessant, da sie als ein Paradebeispiel für die Hinterlassenschaft eines Sternentods gilt.

Supernovarelikt G292.0+1.8

Supernovarelikt G292.0+1.8

Die neue Aufnahme des Röntgenteleskops Chandra enthüllt nun erstmals die unglaublich komplexe Struktur dieser stellaren Explosionsreste. Sie zeigt ein sich schnell ausdehnendes, fein strukturiertes Trümmerfeld, dass neben Sauerstoff auch Elemente wie Neon und Silizium enthält. Sie wurden vom todgeweihten Stern ausgeschleudert, bevor er explodierte. “Wir stellen fest, dass, ähnlich wie Schneeflocken, auch jede Supernova auf seine eigenen Weise kompliziert und schön ist“, erklärt Sangwook Park von der Penn State Universität, der die jetzt in der Fachzeitschrift „Astrophysical Journal Letters“ veröffentlichte Studie leitete.

Asymmetrische Explosion


Die Wissenschaftler kartierten im Rahmen ihrer Untersuchung unter anderem das Muster der Röntgenstrahlen in verschiedenen Energiebereichen. Sie gibt Aufschluss über die Verteilung der Elemente, die in der Supernova ausgeschleudert wurden.


Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Explosion nicht symmetrisch war. So sind Silizium und Schwefel (im Bild blau) im von der Erde aus gesehen oberen rechten Bereich des Supernovarests besonders häufig, Sauerstoff (orange-gelb) dagegen eher unten links. Da diese Elemente bei jeweils unterschiedlichen Temperaturen beginnen zu strahlen, ist dies ein Hinweis darauf, dass die Temperaturen im oberen rechten Bereich von G292.0+1.8 höher liegen als im Rest.

Ein weiteres Indiz einer asymmetrischen Explosion ist ein Pulsar, ein sehr dichter, schnell rotierender Neutronenstern, der als ein weiteres Relikt der Supernova übrig blieb. Denn er sitzt nicht im Zentrum des Explosionsrests, wo er ursprünglich entstand, sondern leicht nach unten und links verschoben. Der Rückstoß der „schiefen“ Explosion hat ihn offenbar aus dem Zentrum katapultiert.

Glühender Gürtel verrät Rotationsachse


Und noch ein weiteres spannendes Detail enthüllte das Röntgenteleskop: Einen hellen Gürtel aus Röntgenstrahlung, der sich quer über das Zentrum des Supernovarelikts erstreckt. Die Astronomen vermuten, dass er entstand als der sterbende Stern kurz vor seiner Explosion Material durch äquatoriale Winde nach außen ins All schleuderte. Die Ausrichtung des glühenden Gürtels zeigt zudem, dass der Stern offenbar vor und nach seiner Explosion die gleiche Rotationsachse behielt. Denn der so genannte Pulsar Windnebel, eine magnetisierte Blase von energiereichen Teilchen, die die Rotationsachse des Pulsars anzeigt, verläuft genau senkrecht zu diesem Gürtel.

„Die Entdeckung des Pulsars und seines Windes bestätigt, dass die Supernova, die den Neutronenstern entstehen ließ, durch den Kernkollaps eines massereichen Sterns entstand”, erklärt John Hughes von der Rutgers Universität, Koautor der Studie. „Die Möglichkeit, die Asymmetrie der ursprünglichen Explosion mithilfe von Röntgenaufnahmen zu untersuchen gibt uns eine leistungsfähige neue Technologie an die Hand um mehr über diese kataklysmischen Ereignisse zu erfahren.“
(Chandra X-ray Center, 25.10.2007 - NPO)
 
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