Die ultraviolette Vielfalt von Supernovae

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Eine Supernova vom Typ Ia tritt auf, wenn ein Weißer Zwergstern Material von einem Begleiter akkretiert. Astronomen haben die erste gründliche Untersuchung von Spektren im kurzwelligen Ultraviolett von Supernovae abgeschlossen. NASA / CXC / M. Weiss

Supernovae, der explosive Tod massereicher Sterne, gehören zu den folgenreichsten Ereignissen im Kosmos, da sie all die chemischen Elemente ins All hinausschleudern, die im Inneren ihrer Vorläufersterne erzeugt wurden, einschließlich der Elemente, die zur Entstehung von Planeten und Leben unentbehrlich sind. Eine Klasse von Supernovae (Typ Ia) bietet sogar noch einen weiteren Vorteil: diese Objekte gelten als Standardkerzen für Entfernungen. Sie treten ein, wenn ausreichend Material von einem umkreisenden Begleiter auf den Weißen Zwerg fällt, um die Explosion auszulösen.

Supernovae des Typs Ia werden daher von Astronomen genutzt, um die Entfernungen zu fernen Galaxien abzuschätzen. Deren Supernovae wirken lichtschwach, da sie weit entfernt sind, doch mit deren Hilfe man die kosmische Entfernungsskala eichen kann.

Astronomen verstehen die physikalischen Vorgänge recht gut, die bei Supernovae vom Typ Ia ablaufen, aber einige wichtige Fragen bleiben offen, wie zum Beispiel die Frage nach der Natur des Begleitsterns. Eine ungewöhnliche Art, die Physik der Explosionen von Supernovae vom Typ Ia und deren Vorläufer zu erforschen, ist die Betrachtung ihrer Spektren im ultravioletten (UV) Licht. UV-Licht kann dazu genutzt werden, die Zusammensetzung der äußersten Schichten der Supernova unmittelbar zu untersuchen, Schichten, die direkt nach der Explosion bei optischen Wellenlängen durchsichtig sind. Astronom Jerod Parrent vom CfA gehörte zu einem Team, das die erste Untersuchung einer umfangreichen Stichprobe an hochwertigen Spektren vom Typ Ia bei sehr kurzen UV-Wellenlängen abgeschlossen hat. Sie stießen darauf, daß es im UV-Bereich erheblich mehr spektrale Unterschiede als im optischen Bereich gibt und das die von ihnen festgestellten Abweichungen mit der Form der Lichtkurve (die genaue Art, in der sich die Helligkeit der Supernova mit der Zeit ändert) in Zusammenhang stehen, auch wenn es keine ersichtlichen physikalischen Verbindungen gibt. Die Astronomen entwarfen ein grobes Modell, das auf ihren Auswertungen der Lichtkurvenformen beruht. Das Modell können sie mit künftigen Ereignissen vergleichen. Sie vermuten, daß die Unterschiede zwischen den beobachteten Eigenschaften von Supernovae und diesem Modell die Unterschiede in der Energieumwandlung, Chemie und/oder Morphologie wiederspiegeln.

Literatur:

„Ultraviolet Diversity of Type Ia Supernovae“

Ryan J. Foley, Yen-Chen Pan, P. Brown, A. V. Filippenko, O. D. Fox, W. Hillebrandt, R. P. Kirshner, G. H. Marion, P. A. Milne, J. T. Parrent, G. Pignata, and M. D. Stritzinger

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 461, 1308–1316 (2016)