Was bringt einen Star zum Boom? Ein neuer Blick auf Tychos Supernova-Überrest durch das Chandra-Röntgenteleskop hat Astronomen bisher ungesehene Beweise dafür geliefert, was einen bestimmten Supernova-Typ auslösen könnte, eine Supernova-Explosion vom Typ Ia. Astronomen haben Material entdeckt, das von einem Begleitstern zu einem weißen Zwerg gesprengt wurde, als dieser explodierte, wodurch die Supernova entstand, die der dänische Astronom Tycho Brahe 1572 sah. Es gibt auch Hinweise darauf, dass dieses Material die Explosionsreste blockierte und ein „ Bogen “und ein„ Schatten “im Supernova-Rest.
Es gibt zwei Haupttypen von Supernovae. Eines ist, wo ein massereicher Stern - viel größer als unsere Sonne - seinen gesamten Kernbrennstoff verbrennt und in sich zusammenbricht, was eine Supernova-Explosion auslöst. Supernovae vom Typ Ia sind jedoch unterschiedlich. Kleinere Sterne verwandeln sich am Ende ihres Lebens schließlich in weiße Zwerge und werden zu einem ultradichten Ball aus Kohlenstoff und Sauerstoff von der Größe der Erde mit der Masse unserer Sonne. In einigen Fällen entzündet sich jedoch ein weißer Zwerg und erzeugt eine Explosion, die so hell ist, dass sie in weiten Teilen des Universums in Milliarden von Lichtjahren Entfernung zu sehen ist. Aber die Astronomen haben wirklich nicht verstanden, warum diese Explosionen beginnen.
Es gibt einige populäre Theorien: Ein Szenario für Supernovae vom Typ Ia beinhaltet die Fusion zweier weißer Zwerge. In diesem Fall sollte kein Begleitstern oder Beweis für Material vorhanden sein, das von einem Begleiter gesprengt wurde. In der anderen Theorie zieht ein weißer Zwerg Material von einem „normalen“ oder sonnenähnlichen Begleitstern, bis eine thermonukleare Explosion auftritt.
Beide Szenarien können tatsächlich unter verschiedenen Bedingungen auftreten, aber das neueste Chandra-Ergebnis von Tycho unterstützt das letztere.
Die neuen Chandra-Bilder zeigen die berühmten Überreste von Tychos Supernova und zeigen zum ersten Mal einen Bogen der Röntgenemission innerhalb des Supernova-Überrests. Die Form des Bogens unterscheidet sich von allen anderen Merkmalen, die im Rest zu sehen sind. Dies stützt die Schlussfolgerung, dass eine Stoßwelle den Bogen erzeugte, als ein weißer Zwerg explodierte und Material von der Oberfläche eines nahe gelegenen Begleitsterns blies.
Darüber hinaus scheint diese neue Studie zu zeigen, wie widerstandsfähig einige Sterne sein können, da die Supernova-Explosion sehr wenig Material vom Begleitstern gesprengt zu haben scheint. Bisher haben Studien mit optischen Teleskopen gezeigt, dass sich ein Stern im Rest viel schneller bewegt als seine Nachbarn, was darauf hindeutet, dass er der fehlende Begleiter sein könnte.
"Es sieht so aus, als ob dieser Begleitstern direkt neben einer extrem starken Explosion stand und relativ unversehrt überlebte", sagte Q. Daniel Wang von der University of Massachusetts in Amherst, einem Mitglied des Forschungsteams, dessen Artikel in der Ausgabe vom 1. Mai erscheinen wird des astrophysikalischen Journals. „Vermutlich wurde es auch getreten, als die Explosion auftrat. Zusammen mit der Umlaufgeschwindigkeit lässt dieser Tritt den Begleiter jetzt schnell durch den Weltraum reisen. “
Unter Verwendung der Eigenschaften des Röntgenbogens und des Kandidaten-Sternbegleiters bestimmte das Team die Umlaufzeit und den Abstand zwischen den beiden Sternen im Binärsystem vor der Explosion. Der Zeitraum wurde auf ungefähr 5 Tage geschätzt, und die Trennung betrug nur ungefähr ein Millionstel eines Lichtjahres oder weniger als ein Zehntel der Entfernung zwischen Sonne und Erde. Im Vergleich dazu hat der Rest selbst einen Durchmesser von etwa 20 Lichtjahren.
Andere Details des Bogens stützen die Idee, dass er vom Begleitstern weggestrahlt wurde. Zum Beispiel zeigt die Röntgenemission des Rests einen scheinbaren „Schatten“ neben dem Lichtbogen, der mit der Blockierung von Trümmern durch die Explosion durch den expandierenden Materialkegel übereinstimmt, der vom Begleiter abgezogen wurde.
"Dieses abgestreifte Sternmaterial war das fehlende Puzzleteil, um zu argumentieren, dass Tychos Supernova in einer Binärdatei mit einem normalen Sternbegleiter ausgelöst wurde", sagte Fangjun Lu vom Institut für Hochenergiephysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking. "Wir scheinen dieses Stück jetzt gefunden zu haben."
Da Supernova vom Typ Ia alle eine ähnliche Helligkeit haben, werden sie als Standardkerze verwendet, um die Ausdehnung des Universums zu messen, und diese neue Beobachtung von Chandra hat dazu beigetragen, zumindest einen Teil der langjährigen - und kritischen - Frage zu beantworten, was löst diese hellen Explosionen aus.
Quelle: Chandra
