Phosphor in einem Supernova-Überrest

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Ein dreifarbiges Bild des jungen Supernova-Überrests Cassiopeia A. Astronomen folgern, daß in dieser Explosion Phosphor erzeugt wurde – in guter Übereinstimmung mit Modellen. Rot zeigt infrarote Strahlung von Eisen, grün und blau sind mit dem Chandra-Röntgen-Observatorium bei Röntgen-Wellenlängen aufgenommene Bilder. Die weißen Linien zeigen die Stellen, an denen die Elemente untersucht wurden; der unten gelegene weiße Balken entspricht einer Länge von 3.3 Lichtjahren. NASA; Science; Koo

 

Das Element Phosphor ist gemeinsam mit Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff und Schwefel ein unentbehrlicher Bestandteil des Lebens. Aber Phosphor ist im Universum in viel geringerem Maß vorhanden als die anderen Elemente – im Sonnensystem ist er etwa dreieinhalb Millionen Mal seltener als Wasserstoff. Deshalb ist/sind der Mechanismus/die Mechanismen zu seiner Entstehung von besonderem Interesse für Astronomen. Alle Elemente, mit Ausnahme von Wasserstoff und etwas Helium (die kurz nach dem Urknall entstanden) sind Nebenprodukte von Kernprozessen in Sternen. Wissenschaftler vermuten, daß Phosphor zum größten Teil in massereichen Sternen (mehr als etwa acht Sonnenmassen) erzeugt wird. Diese Sterne beenden ihr Leben in Supernovae-Explosionen und heutige Modelle lassen den Schluß zu, daß der meiste Phosphor entweder während einer Phase vor der Explosion oder in Sternschichten während der Explosion selbst erzeugt wird.

Frisch synthetisierter Phosphor sollte in den Überresten von Supernovae massereicher Sterne zu finden sein, wenn diese Theorien richtig sind. CfA-Astronom John Raymond und vier Kollegen untersuchten Phosphor in dem Überrest Cassiopeia A, der ungefähr 11.000 Lichtjahre entfernt liegt und 1681 in einer Explosion entstand. Das Team suchte an mehreren Stellen rund um den Überrest die im nahen Infrarot gelegene Emissionslinie von Phosphor und nutzte deren Stärke, im Vergleich zu anderen Elementen, ebenso wie die Bewegungen des Gases, um die dafür verantwortlichen Vorgänge zu beschreiben. Die Astronomen konnten die Modelle untermauern und, zumindest im Fall dieses Supernova-Überrests, die Einzelheiten der ablaufenden entscheidenden Mechanismen verfeinern.

Literatur:
„Phosphorus in the Young Supernova Remnant Cassiopeia A“
B-C Koo, Y-H Lee, D-S Moon, S-C Yoon, and J. Raymond
Science 13 Dec 2013: Vol. 342, Issue 6164, pp. 1346-1348