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Sternexplosionen: Vorgänger von Typ-Ia-Supernovae ausgespäht

Eine Ia-Supernova entstehtLaden...
Je nachdem welcher Stern wie explodiert, unterscheiden Astronomen zwischen verschiedenen Supernova-Typen. Explosionen vom Typ Ia ereignen sich beispielsweise in einem Doppelsternsystem aus einem Weißen Zwerg und einem Begleitstern. Assaf Sternberg vom Weizmann-Institut für Wissenschaften in Rehovot, Israel, und seine Kollegen liefern nun Hinweise auf die bisher ungewisse Natur des Begleiters. In Spiralgalaxien handelt es sich in vielen Fällen um einen Stern in seinen besten Jahren oder aber einen Roten Riesen und nicht, wie bisweilen angenommen, um Weiße Zwerge.

Die Forscher untersuchten Spektren von 35 Supernovae vom Typ Ia in benachbarten Spiralgalaxien. Darin entdeckten sie eindeutige Spuren von Natriumatomen. Das deute auf kühles, neutrales Gas in der Nähe der Explosion hin, berichten Sternberg und sein Team. Die Natriumwolken müssten noch aus dem Vorläufersystem stammen, bevor dieses explodierte; andere mögliche Quellen wie interstellare Gaswolken schlossen die Wissenschaftler auf Grund der beobachteten Eigenschaften aus.

Vorläufer einer SupernovaLaden...
Vorläufer einer Supernova | Eine Supernova vom Typ Ia entsteht, wie in dieser Illustration dargestellt, wenn ein Weißer Zwerg in einem Doppelsternsystem Gas von seinem Partner abzieht. Weiße Zwerge sind die übrig gebliebenen Kerne größerer Sterne, die ihre Hülle ins All abgestoßen 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.
Die analysierten Natriumwolken bewegten sich auf die Erde zu. Solche mit vergleichsweise niedrigen Geschwindigkeiten ließen sich zum Beispiel dem Sternwind eines vergangenen Roten Riesen zuschreiben, so die Wissenschaftler um Sternberg. Das stimme mit der Theorie überein, dass sich Supernovae vom Typ Ia in einem engen Doppelsternsystem aus Weißem Zwerg und einem Hauptreihenstern oder einem Stern in einer späten Entwicklungsphase ereignen. Im konkurrierenden Modell, einem Doppelsystem aus zwei Weißen Zwergen, sollte dagegen überhaupt kein Natrium zu finden sein.

Mindestens 20 Prozent der Typ-Ia-Supernovae in benachbarten Spiralgalaxien gehe demnach aus einem Doppelsystem hervor, in dem das von einem Begleitstern abgezogene Gas schließlich dazu führt, dass ein Weißer Zwerg unter seiner eigenen Gravitation kollabiert. Infolge der dabei einsetzenden Kohlenstofffusion wird er dann als Supernova zersprengt. In elliptischen Galaxien gehen dagegen nicht mehr als etwa fünf Prozent der Typ-Ia-Supernovae auf dieses Szenario zurück, berichtete kürzlich ein anderes Forscherteam.

Supernovae vom Typ Ia dienen Astronomen als wichtiger Entfernungsmaßstab im Universum, da diese Explosionen sehr ähnliche Helligkeitsverläufe aufweisen. So ließ sich mit ihrer Hilfe die beschleunigte Expansion des Universums untermauern. Den Ursprung ihrer immensen Leuchtkraft zu verstehen, wäre enorm wichtig, da nicht einheitliche Vorläufersterne die Ergebnisse womöglich verfälschen könnten. (mp)

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