News: Ominöse Supernova
Am Ende ihres Lebens vergehen massereiche Sterne in einer riesigen Explosion. Supernovae vom Typ Ia haben ihren Ursprung demnach in gänzlich wasserstofffreien Doppelsystemen. Merkwürdig also, dass die Forscher im Umfeld der Supernova SN2002ic ausgerechnet Wasserstoff fanden.
© (Ausschnitt)
Das explosive Ende massereicher Sterne, eine so genannten Supernova, dient seit Jahren den Astronomen als kosmisches Leuchtfeuer. Supernovae lassen sich aufgrund ihrer charakteristischen Spektren sehr gut unterscheiden und zeichnen sich - je nach Klassenzugehörigkeit - durch exakt gleiche Helligkeiten aus. Mithilfe solcher Supernovae - oder "Standardkerzen" - lassen sich etwa Entfernungen bestimmen, und sie halfen, die Expansionsgeschwindigkeit des Universums zu bestimmen - woraus sich wiederum die Existenz der ominösen Dunklen Energie ergab.
Insbesondere die Typ-Ia-Supernovae eignen sich aufgrund ihrer Helligkeit besonders gut dafür. Sie stehen vermutlich für die heftige Explosion eines Weißen Zwergs innerhalb eines Doppelsternsystems. Demnach bezieht der vielleicht nur 1000 Kilometer kleine Weiße Zwerg mit der ungefähren Masse unserer Sonne von seinem Partnerstern so viel Gas, bis die so genannte Chandrasekhar-Grenze von 1,4 Sonnenmassen überschritten ist und der Stern schlagartig, binnen Sekunden in einer Supernova vergeht.
Typischerweise sind die Supernovae vom Typ Ia anhand ihrer Spektren leicht zu erkennen, und umso erstaunter waren die Forscher um Mario Hamuy von den Carnegie Observatories in Pasadena, als sie im November 2002 im Spektrum der fast 950 Millionen Lichtjahre entfernten Supernova SN2002ic zwar die für diese Klasse typischen Linien von Silicium und Schwefel entdeckten, aber auch die von Wasserstoff.
Da Forscher bisher in Typ-Ia-Supernovae noch niemals Wasserstoff nachweisen konnten, mutmaßte man gemeinhin, dass der Partnerstern gleichfalls ein Weißer Stern sei, dessen Wasserstoffvorräte längst verbrannt sind und im Wesentlichen aus Kohlenstoff und Sauerstoff besteht.
Doch obschon dieses Modell plausibel scheint, glauben die meisten Astronomen nicht recht daran. Der Grund: Ihre Modellrechnungen führen in einer solchen Anordnung aus zwei Weißen Zwergen schlichtweg nie zu einer Supernova. Aus diesem Grunde favorisieren immer mehr Forscher, dass der Kompagnon ein Roter Riese ist.
Und genau das scheint der Wasserstoff im Fall von Supernova SN2002ic nun zu bestätigen - wenngleich auch diese Lösung Probleme birgt. Denn die scharfe und intensive Wasserstofflinie im Spektrum zeugt davon, dass der Weiße Zwerg eigentlich in einer dunkleren Supernova vom Typ II hätte vergehen müssen. Diese Supernovae sind aber typisch für das Ende einzelner massereicher Sterne, deren Brennstoffvorräte zuneige gingen - bis der Strahlungsdruck in ihrem Inneren den gewaltigen Schwerkräften nicht mehr widerstehen konnte.
Wie es bei SN2002ic dennoch zur Typ-Ia-Supernova - mit Wasserstoffbeteiligung - kommen konnte, darüber können die Forscher vorerst nur spekulieren. So könnten der eigentlichen Explosion mehrere kleinere Ausbrüche vorangegangen sein. Auf diese Weise hätte der Weiße Zwerg einen Teil seines zuvor vom Roten Riesen bezogenen Wasserstoffs schubweise wieder ins All gestoßen und wäre erst kurz darauf endgültig explodiert.
Für Eddie Baron von der University of Oklahoma jedenfalls sind die Daten der Kollegen die bisher wichtigste Unterstützung für das Modell vom Weißen Zwerg und Roten Riesen. Warum die Supernova vom Typ Ia war und nicht vom Typ IIa, würde die Astronomen noch eine Weile beschäftigen. Bis dahin spricht Baron schlicht von der Supernova vom Typ I½.
Insbesondere die Typ-Ia-Supernovae eignen sich aufgrund ihrer Helligkeit besonders gut dafür. Sie stehen vermutlich für die heftige Explosion eines Weißen Zwergs innerhalb eines Doppelsternsystems. Demnach bezieht der vielleicht nur 1000 Kilometer kleine Weiße Zwerg mit der ungefähren Masse unserer Sonne von seinem Partnerstern so viel Gas, bis die so genannte Chandrasekhar-Grenze von 1,4 Sonnenmassen überschritten ist und der Stern schlagartig, binnen Sekunden in einer Supernova vergeht.
Typischerweise sind die Supernovae vom Typ Ia anhand ihrer Spektren leicht zu erkennen, und umso erstaunter waren die Forscher um Mario Hamuy von den Carnegie Observatories in Pasadena, als sie im November 2002 im Spektrum der fast 950 Millionen Lichtjahre entfernten Supernova SN2002ic zwar die für diese Klasse typischen Linien von Silicium und Schwefel entdeckten, aber auch die von Wasserstoff.
Da Forscher bisher in Typ-Ia-Supernovae noch niemals Wasserstoff nachweisen konnten, mutmaßte man gemeinhin, dass der Partnerstern gleichfalls ein Weißer Stern sei, dessen Wasserstoffvorräte längst verbrannt sind und im Wesentlichen aus Kohlenstoff und Sauerstoff besteht.
Doch obschon dieses Modell plausibel scheint, glauben die meisten Astronomen nicht recht daran. Der Grund: Ihre Modellrechnungen führen in einer solchen Anordnung aus zwei Weißen Zwergen schlichtweg nie zu einer Supernova. Aus diesem Grunde favorisieren immer mehr Forscher, dass der Kompagnon ein Roter Riese ist.
Und genau das scheint der Wasserstoff im Fall von Supernova SN2002ic nun zu bestätigen - wenngleich auch diese Lösung Probleme birgt. Denn die scharfe und intensive Wasserstofflinie im Spektrum zeugt davon, dass der Weiße Zwerg eigentlich in einer dunkleren Supernova vom Typ II hätte vergehen müssen. Diese Supernovae sind aber typisch für das Ende einzelner massereicher Sterne, deren Brennstoffvorräte zuneige gingen - bis der Strahlungsdruck in ihrem Inneren den gewaltigen Schwerkräften nicht mehr widerstehen konnte.
Wie es bei SN2002ic dennoch zur Typ-Ia-Supernova - mit Wasserstoffbeteiligung - kommen konnte, darüber können die Forscher vorerst nur spekulieren. So könnten der eigentlichen Explosion mehrere kleinere Ausbrüche vorangegangen sein. Auf diese Weise hätte der Weiße Zwerg einen Teil seines zuvor vom Roten Riesen bezogenen Wasserstoffs schubweise wieder ins All gestoßen und wäre erst kurz darauf endgültig explodiert.
Für Eddie Baron von der University of Oklahoma jedenfalls sind die Daten der Kollegen die bisher wichtigste Unterstützung für das Modell vom Weißen Zwerg und Roten Riesen. Warum die Supernova vom Typ Ia war und nicht vom Typ IIa, würde die Astronomen noch eine Weile beschäftigen. Bis dahin spricht Baron schlicht von der Supernova vom Typ I½.
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