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Weißer Zwerg: Supernova vom Typ Ia im Entstehen gesichtet

Eine Ia-Supernova entsteht
Eine Ia-Supernova entsteht
Eine Ia-Supernova entsteht | Eine Supernova vom Typ Ia entsteht wie in dieser künstlerischen Darstellung, wenn ein Weißer Zwerg in einem Doppelsternsystem Gas von seinem Partner absaugt. Weiße Zwerge sind die übrig gebliebenen Kerne größerer Sterne, die bei ihrem Tod ihre Hülle ins All abgeblasen haben. Sie bestehen fast ausschließlich aus Kohlenstoff, da der ursprüngliche Stern nicht genügend Masse und damit einen zu geringen Druck besaß, um dieses Element weiter zu fusionieren. Das abgezogene Material des Partnersterns fügt schließlich die nötige Masse hinzu und die plötzlich einsetzende Kohlenstofffusion zersprengt den Stern.
Das Röntgenweltraumteleskop XMM-Newton entdeckte vor kurzem einen Weißen Zwergstern, der in relativ kurzer Zeit als Supernova vom Typ Ia explodieren könnte. Er ist Teil eines Doppelsternsystems, zieht beständig Material von seinem großen Partner ab und erreicht schon bald die kritische Masse für eine thermonukleare Sternexplosion. Dieses Szenario war bisher theoretisch beschrieben, ein passendes Objekt jedoch nie beobachtet worden.

Sandro Mereghetti vom L'Istituto Nazionale di Astrofisica in Mailand und seine Kollegen untersuchten das System RX J0648.0-4418 und erkannten anhand der typischen Schwankungen der Röntgenstrahlung des Systems, dass hier ein heißer heller Stern von einem Weißen Zwerg begleitet wird, der mindestens die 1,2-fache Sonnenmasse besitzt. Er erreicht damit beinahe die Chandrasekhar-Massengrenze von 1,4 Sonnenmassen, oberhalb der ein weißer Zwerg gravitativ instabil wird. Dies bedeutet, dass sein innerer Druck seiner eigenen Schwerkraft nicht länger gewachsen ist.

Die Kerne größerer Sterne würden nun zu einem Neutronenstern oder Schwarzen Loch kollabieren. Anders als sie bestehen Weiße Zwerge jedoch nicht aus fusionsunfähigem Eisen, sondern aus Kohlenstoff. Sie sind die Überreste von Sternen, die einst weniger als 1,44 Sonnenmassen besaßen und nach Erlöschen ihrer Wasserstoff- und Heliumfusion ihre äußeren Hüllen ins All abbliesen. Um auch Kohlenstoff weiter zu schwereren Elementen zu verbinden, waren Druck und Temperatur nicht hoch genug.

Künstlerische Darstellung einer Supernova | Die Supernova SN 2006gy ist die hellste bisher beobachtete Sternexplosion. Eventuell handelt es sich um eine ganze neue Art des Sternentods.
In dem Moment, wenn ein weißer Zwerg jedoch zu kollabieren beginnt, steigen Druck und Temperatur in seinem Inneren schlagartig an. Der gesamte Kohlenstoff fusioniert nun auf einen Schlag. Die freiwerdende Energie zerreißt den Zwergstern in einer Supernova-Explosion.

Im Fall von RX J0648.0-4418 ist der Gasspender des Weißen Zwergs ein blauer Unterzwerg, der seinen kleineren Partner überstrahlt. Er ist der Restkern eines früher mittelschweren Sterns, der derzeit Helium verbrennt und seine äußere Wasserstoffhülle verloren hat. Sollte er weiter Masse in Form von Helium an den Begleiter abgeben, so dürfte dieser schon innerhalb der nächsten Million Jahre zur Supernova werden, vermuten Mereghetti und seine Kollegen.

Jan Osterkamp, Ralf Strobel
© spektrumdirekt

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