Beobachtung einer explodierenden Supernova

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Supernovae, die explosiven Vernichtungen massereicher Sterne, verteilen im All die chemischen Elemente, die in den Vorläufersternen erbrütet wurden. Zusätzlich erzeugen diese ungeheuren Explosionen selbst die meisten Elemente im Periodensystem jenseits von Eisen und zerstreuen sie ebenfalls. Die Anreicherung mit chemischen Elementen alleine macht Supernovae zu ungemein wichtigen Lieferanten im kosmischen Ökosystem. Eine Klasse an Supernovae, die man „Typ Ia“ nennt, bietet noch einen weiteren gewaltigen Nutzen. Diese Objekte werden hervorgerufen, wenn ein dichter, am Ende seines Weges stehender Stern einen großen Begleitstern hat, der allmählich sein Material auf die Oberfläche des anderen Sterns überträgt. Wenn die Masse des kompakten Sterns eine feststehende, relativ genau definierte Grenze überschreitet, leitet die Schwerkraft dessen explosiven Untergang ein. Supernovae vom Typ Ia werden daher für „Standardkerzen“ gehalten und von Astronomen genutzt, um die Distanzen zu entfernt gelegenen Galaxien abzu-schätzen, deren Supernovae lichtschwach erscheinen, weil sie so weit entfernt liegen: sie eichen unsere kosmische Entfernungsskala.

Astronomen wollen, um eben die bestmöglichste Kalibrierung zu erhalten, alle denkbaren Wege verstehen, wie diese Supernovae ausbrechen können. Beobachter haben unbewußt dazu geneigt, solche Supernovae zu entdecken und zu überwachen, die um ihr Helligkeitsmaximum gelegen sind, doch deuten Modelle darauf hin, daß subtile, aber maßgebliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Typen an Vorläufersternen für Supernovae vom Typ Ia nach deren größter Helligkeit verloren gehen. Ein Gruppe aus fünf CfA-Astronomen, Arti Garg, Chris Stubbs, Peter Challis, Michael Wood-Vasey und Stephane Blondin haben gemeinsam mit sechzehn Kollegen jetzt den Helligkeitsanstieg von elf Typ Ia Supernovae gemessen, „bevor“ diese ihre Intensitäts-maxima erreichten.

Das Team hat die Große Magellansche Wolke, eine unserer Nachbargalaxien, über fünf Jahre hinweg aufgenommen und in jeder Saison über ein Drei-Monats-Intervall etwa zwanzig Bilder der gleichen Regionen erstellt. Unter Anwendung von Techniken, die speziell für die Entdeckung kleiner Intensitätsschwankungen entwickelt wurden, fanden die Astronomen, daß sie Daten von elf Supernovae des Typs Ia besaßen, bevor deren Intensitäten das Maximum erreicht hatten. Die erhaltenen Helligkeitskurven zeigen, daß solch eine Explosion etwa 17.6 Tage benötigt, um ihre größte Helligkeit im Optischen zu erreichen; frühere Abschätzungen kamen zu dem Schluß, daß dieser Zeitraum bei 21.1 Tagen liegt. Die Bedeutung dieses Unterschieds für die Eichung von Entfernungen ist noch unklar, aber sicher ist, daß die akkuraten neuen Daten helfen können, konkurrierende Modelle der Supernova-Explosionen vom Typ Ia auszusortieren und somit ver-bessert sich die Zuverlässigkeit der durch diese Modelle gelieferten entscheidenden Eichungen.

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