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News: Eine aufschlußreiche Supernova

Das Chandra-Röntgen-Observatorium ist immer wieder für neue Entdeckungen gut: Nun hat ein Astronomenteam mit Chandras Hilfe neue Hinweise darauf gefunden, wie Silicium, Eisen und andere Elemente bei einer Supernova entstanden sind. Zum ersten Male konnten Wissenschaftler identifizieren, was während einer solchen Sternexplosion produziert wird und wo der Herkunftsort der Materie liegt.
Nach John P. Hughes, dem Leiter der amerikanischen Arbeitsgruppe, welche die neuen Entdeckungen in den Astrophysical Journal Letters in der Ausgabe vom 10. Januar 2000 veröffentlicht, ist eine der wichtigsten Erkenntnisse der Astronomie des zwanzigsten Jahrhunderts, daß nahezu alle Elemente bis auf Wasserstoff und Helium im Inneren von Sternen entstanden sind. "Während ihrer Existenz sind Sterne wie Fabriken, die das einfachste Element, Wasserstoff, nehmen und es in schwerere umwandeln", erläutert der Wissenschaftler. "Nachdem aller Wasserstoff im Kern verbraucht wurde, beginnt ein Stern zu kollabieren und sein zentraler Teil bildet ein Schwarzes Loch, während der Rest in einer enormen Supernova-Explosion weggewirbelt wird."

Supernovae sind sehr selten. In einer Galaxis wie der unseren treten sie nur etwa alle fünzig Jahre auf. Highes und seine Kollegen nutzen Chandra, um die Überreste einer dreihundert Jahre alten Supernova namens Cas A im Sternbild Cassiopeia zu untersuchen. Mit Hilfe des technisch fortgeschrittenen Röntgenteleskopes war es nicht nur möglich festzustellen, aus welchen Komponenten sich die in Cas A zu beobachtenden Konzentrationen von stellarem Material zusammensetzen, sondern auch, wo sich ihr Ursprung im explodierenden Stern befand.

Zum Beispiel bestehen die dichtesten und hellsten Knoten vor allem aus Silicium und Schwefel, relativ leichten Elementen, und aus wenig oder keinem Eisen. Dies deutet auf eine Herkunft aus dem Sterninneren hin, wo die Temperaturen während des Kollabierens etwa drei Milliarden Grad Celsius erreichen und in einer Supernova resultieren. An anderen Stellen fanden sie schwächere Gebilde, die außer kleineren Mengen von Silicium und Schwefel auch signifikante Mengen von Eisen enthielten. Dieses Material stammt wahrscheinlich aus größeren Tiefen des Sternes, in denen die Temperatur bei der Explosion auf vier bis fünf Milliarden Grad angestiegen ist.

Weiterhin fanden die Wissenschaftler heraus, daß sich die eisenreichen Anteile, welche nach Meinung der Forscher aus dem tiefsten Sterninneren stammen, am Rand der Überreste der Supernova befanden. Bei der Explosion von Cas A wurden sie also wohl am weitesten weggeschleudert. Auch jetzt noch scheint dieses Material schneller vom Ort der Explosion fortzustreben als der Rest der Überbleibsel.

"Wir wollen nicht nur verstehen, wie Eisen und die anderen Elemente innerhalb von Sternen entstehen, wir wollen auch lernen, wie sie aus den Sternen in den interstellaren Raum gelangen", sagt Hughes. Die Astronomen erhoffen noch viele Erkenntnisse durch die Interpretation der Chandra-Daten gewinnen zu können.

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