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Sternexplosionen: Supernovae vom Typ Ia explodieren anders als oft vermutet

Kurz vor der Supernova
Für den Hergang einer Supernova vom Typ Ia haben Astronomen zwei Theorien: Entweder zwei Weiße Zwerge verschmelzen miteinander, oder ein einzelnes Exemplar zieht von einem Begleitstern so lange Material ab, bis er explodiert. Auf dieses zweite Szenario gehen in elliptischen Galaxien jedoch nicht mehr als etwa fünf Prozent zurück, berichten Marat Gilfanov und Ákos Bogdán vom Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching.

Zehn Millionen Jahre vor der Explosion sollten in einem System aus Weißem Zwerg und Begleiter reichlich Röntgenstrahlen produziert werden, erläutern die beiden Wissenschaftler. Im Rahmen des Verschmelzungsmodells würde man dagegen bis kurz vor der Explosion keine starke Emission elektromagnetischer Strahlung erwarten. Also untersuchte das Team die Leuchtkraft von fünf elliptischen Galaxien sowie Teilen der Andromeda-Galaxie im Röntgenbereich.

Andromeda-Galaxie | Die Andromeda-Galaxie wurde hier im optischen (hellblau), infraroten (rot) sowie im Röntgenbereich (gelb) aufgenommen. Der Ausschnitt rechts oben im Bild zeigt die zentrale Region der Galaxie ausschließlich im Röntgenlicht.
Die beobachtete Emission war in diesen Regionen 30 bis 50 Mal geringer, als sie sein müsste, wenn die Supernovae vom Typ Ia hier aus einem langsam anwachsenden Weißen Zwerg in einem Doppelsystem hervorgingen. Somit ließe sich vermutlich nur ein sehr kleiner Bruchteil der Supernovae in solchen Galaxientypen auf den Akkretionsmechanismus zurückführen, schließen die Forscher. In Spiralgalaxien und irregulären Galaxien könnte dieses Szenario möglicherweise eine größere Rolle spielen.

Weiße Zwerge gehen aus relativ massearmen Sternen wie etwa unserer Sonne hervor, die in ihrem Endstadium ihre Hülle ins All abblasen. Der übrig bleibende Kern besteht meist ausschließlich aus Sauerstoff und Kohlenstoff, die der ursprüngliche Stern auf Grund seiner geringen Masse nicht weiter fusionieren konnte.

In einem engen Doppelsystem könnte das von einem Begleitstern abgezogene Gas schließlich dazu führen, dass der Stern unter seiner eigenen Gravitation kollabiert. Infolge der dabei einsetzenden Kohlenstofffusion wird der Weiße Zwerg als Supernova zersprengt. Alternativ zündet diese thermonukleare Reaktion womöglich durch das Verschmelzen zweier Weißer Zwerge. (mp)

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  • Quellen
Gilfanov, M., Bogdán, A.: An upper limit on the contribution of accreting white dwarfs to the type Ia supernova rate. In: Nature 463, S. 924–925, 2010.

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