Künstlerische Darstellung von SN 1993J, in der ein roter Supergova-Vorläufer-Stern (links) explodiert, nachdem etwa sieben Sonnenmassen Wasserstoffgas auf den blauen Begleitstern (rechts) übertragen wurden. Bildnachweis: ESA
Astronomen haben zwei Sterne in den verschwundenen Akten gefangen, die sie mit Supernova-Ereignissen vom Typ II verbinden.
Es wird allgemein angenommen, dass Supernovae vom Typ II aus dem inneren Zusammenbruch und der Explosion massereicher Sterne resultieren, die etwa neunmal so groß sind wie unsere Sonne. Aber nur wenige Beobachtungen haben die Beziehung tatsächlich bestätigt.
Jetzt haben Forscher zwei Elternsterne entdeckt, die in Supernovae „vor“ Bildern auftauchten - aber nicht in Bildern, die nach den Explosionen aufgenommen wurden.
"Das Verschwinden der Vorläufer bestätigt, dass diese beiden Supernovae von Red Supergiants produziert wurden", schreiben die Co-Autoren Justyn Maund und Stephen Smartt. Ihr neues Papier erscheint in der dieswöchigen Ausgabe von Wissenschaft.
Bisher wurde gezeigt, dass nur ein Stern nach seiner Explosion verschwunden ist - der Stern, der als SN 1987A in der lokalen Galaxiengruppe explodierte. Sieben weitere Sterne wurden in der Nachbarschaft von Typ-II-Supernovae entdeckt, bevor sie losgingen, aber keiner von ihnen ist verschwunden, schreiben Maund und Smartt.
Maund ist sowohl mit der Universität von Kopenhagen in Dänemark als auch mit der Universität von Kalifornien in Santa Cruz verbunden, und Smartt ist von der Queen's University Belfast in Großbritannien. Sie benutzten das Hubble-Weltraumteleskop und das Gemini-Teleskop, um die beiden Supernovae zu beobachten.
Der Vorläufer von SN 2003gd, einem M-Überriesenstern in der Galaxie M74, "wird am SN-Standort nicht mehr beobachtet", fanden sie. Sie schätzten, dass 2003gd das Siebenfache der Sonnenmasse beträgt, was sie als „am unteren Ende des Massenbereichs, der theoretisch für die Erzeugung von Kernkollapsereignissen angesehen wird“ anerkennen. Sie sagten, dass die Masse des Objekts so unsicher ist, dass sie größer als sieben Sonnenmassen sein könnte - aber selbst wenn dies nicht der Fall ist, werden mehrere andere Sterne am unteren Ende des Bereichs verdächtigt, als Supernovae zu explodieren.
Die Mitautoren weisen auch darauf hin, dass Staub von der Supernova immer noch sichtbar ist, und: „Man könnte argumentieren, dass der als Vorläufer identifizierte Stern ein benachbarter Stern war, der jetzt durch Staubbildung verdeckt wird.“ Ihre Arbeit zeigt jedoch, dass die Explosion nicht staubig genug war, um einen Stern zu verdecken, der so leuchtend ist wie der Elternteil von SN 2003gd. Sie glauben, dass der Vorläufer-Stern wirklich verschwunden ist - obwohl eine weitere Bestätigung kommen wird, wenn sich der Staub weiter auflöst.
SN 1993J ist ein wirklich außergewöhnlicher Fall. Der K-Überriesenstern, der in dieser Supernova explodierte, ist ebenfalls nicht mehr vorhanden, berichten die Autoren - aber sein binärer B-Überriesen-Begleiter wird immer noch beobachtet.
Das Modell für das binäre System bestand aus einem Vorläufer-Stern, der 15-mal so groß wie die Sonnenmasse war, mit einem etwas weniger massiven binären Begleiter. Der Vorläufer-Stern entwickelte sich schneller und übertrug einen Teil seiner Masse auf den binären Begleiter, einschließlich eines erheblichen Teils seiner Wasserstoffhülle. Der binäre Begleiter wuchs auf das 22-fache der Sonnenmasse. Die Wechselwirkung ereignete sich über etwa 250 Jahre und beeinflusste die Supernova-Explosion in einem solchen Ausmaß, dass SN 1993J als eine der eigenartigsten Supernovae bekannt wurde, die jemals gesehen wurden.
Der Standort von SN 1993J wurde in den zwei bis 13 Jahren nach der Explosion mit Hubble und einer Handvoll anderer Teleskope mehrmals abgebildet. Bis zur Beobachtung von 2004 war der rote Teil der spektralen SN-Energieverteilung unter das Niveau der roten spektralen Energie des binären Vorläufersystems gesunken, „was die fortgesetzte Anwesenheit des K-Überriesensterns ausschloss und ihn daher als den bestätigte Vorläufer von SN 1993J “, schrieben die Autoren.
Sie sagten, bald werde der blaue Teil des Spektrums der Supernova verblassen und ein Fenster für Beobachtungen des verbleibenden Begleitsterns öffnen.
Die Autoren schließen daraus, dass ihre „einfache, aber zeitaufwändige“ Methode „keinen Zweifel daran lässt, dass die beiden Sterne die Vorläufer der Supernovas SN 2003gd und SN 1993J waren, und bestätigen, dass Supernovae vom Typ II wie vorhergesagt aus roten Überriesen geboren wurden. ”
