Supernovas erzeugten Weltraumstaub für antike Galaxien, Studienfunde

Schütze Ein östlicher Supernova-Überrest

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass uralte Supernovae möglicherweise die kosmischen Staubfabriken waren, die Rohstoffe für frühe Galaxien lieferten. Hier zeigen Bilder des fliegenden Observatoriums SOFIA den 10.000 Jahre alten Supernova-Überrest Sagittarius A East, in dem der überlebende Staub in weißen Konturen umrandet ist. (Bildnachweis: Ryan Lau et al. mit Beobachtungen von SOFIA/FORCAST, Herschel/PACS, Chandra/ACIS-I und der VLA)



Riesige Staubwolken, die im frühen Universum beobachtet wurden, könnten durch explodierende Sterne entstanden sein, eine Entdeckung, die darauf hindeutet, dass Supernovae produktive Weltraumstaubfabriken für alte Galaxien waren, sagen Wissenschaftler.



Diese Feststellung, die von der SOFIA fliegendes Observatorium , könnte Aufschluss darüber geben, wie der Staub entstanden ist, der zur Bildung unzähliger Sterne und Galaxien beigetragen hat, fügten die Wissenschaftler hinzu.

Die Elemente, aus denen alles besteht, vom Menschen bis zum Planeten, sind im Wesentlichen Sternenstaub. Diese Elemente werden in Sternen durch Kernfusion geschmiedet, die kleine Atome wie Wasserstoff und Helium zu größeren wie Kohlenstoff und Eisen verschmelzen. [ Supernova-Fotos: Erstaunliche Sternexplosionen ]



Seit Jahren versuchen Wissenschaftler, die riesigen Staubmengen zu erklären, die im frühen Universum beobachtet wurden. Die wichtigste Erklärung war, dass dieser Staub von explodierenden Sternen, den sogenannten Supernovae, erzeugt wurde.

Die Forscher waren jedoch auch der Meinung, dass Supernovae sich auch darin auszeichnen sollten, Staub zu zertrümmern und zu zerstören. Frühere Forschungen legten nahe, dass bis zu 80 Prozent oder mehr des Staubs, den Supernovae erzeugen könnten, durch die sogenannten „Umkehrschocks“ dieser Explosionen zerstört werden könnten. Umgekehrte Schocks sind Schockwellen, die von der kalten, dichten Materie, die Supernovae umgibt, zurückprallen.

'Es ist bekannt, dass 'wir alle aus Sternenzeug bestehen', aber die Details darüber, wie neu gebildetes 'Sternenmaterial' überlebt, um später die Saat für Sterne und Planeten zu werden, ist ein bisschen undeutlich', sagte der leitende Studienautor Ryan Lau Astronom an der Cornell University.



Dieses Bild des fliegenden Observatoriums SOFIA der NASA/DLR zeigt Staub (in gelben Konturen), der eine Supernova-Explosion überlebt hat. Die rot gestrichelte Ellipse ist der Vorwärtsschock der Sternexplosion, wobei der Einschub eine vergrößerte Ansicht zeigt.

Dieses Bild des fliegenden Observatoriums SOFIA der NASA/DLR zeigt Staub (in gelben Konturen), der eine Supernova-Explosion überlebt hat. Die rot gestrichelte Ellipse ist der Vorwärtsschock der Sternexplosion, wobei der Einschub eine vergrößerte Ansicht zeigt.(Bildnachweis: Ryan Lau et al. mit Beobachtungen von SOFIA/FORCAST und Chandra/ACIS-I)

Eine potenzielle alternative Quelle für den alten Staub, der im frühen Universum beobachtet wurde, war, dass 'einige weniger starke Sterne, die keine Supernova werden, eine Phase durchlaufen, in der sie ihre Innereien sanft abblasen und Staub bilden', sagte Lau. 'Diese Art der Staubbildung ist jedoch nicht sehr effizient, da es eine Weile dauert, bis sich diese weniger starken Sterne bis zu diesem Punkt entwickelt haben.'



Nun haben Lau und seine Kollegen unerwartet bestätigt, dass Supernovae Staubfabriken sein können.

'Diesen überlebenden Staub zu finden, überrascht mich, denn wenn ich an eine Supernova denke, stelle ich mir eine sehr raue, gewalttätige Umgebung vor, die sehr unwirtlich für Staub und andere Dinge ist, die zufällig von der Explosion erfasst werden', sagte Lau gegenüber demokratija.eu.

Die Astronomen beschäftigten die Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie (SOFIA), einem Gemeinschaftsprojekt der NASA und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt, das an Bord eines umgebauten Jumbojets Boeing 747SP untergebracht ist. Sie analysierten Staub in der Mitte von Sgr A East, dem Überrest einer Supernova nahe dem Zentrum der Milchstraße. Dieser Überrest, bekannt als Sgr A East, ist etwa 10.000 Jahre alt.

„Wir waren auf einem fliegenden Observatorium, das mit 600 mph (965 km/h) in einer Höhe von 45.000 Fuß (13.715 Meter) unterwegs war, um Bilder von einem 10.000 Jahre alten Supernova-Überrest zu machen, der 27.000 Lichtjahre von uns entfernt im Zentrum lag unserer Galaxis«, sagte Lau. 'Kein anderes derzeit in Betrieb befindliches Observatorium außer dem Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie konnte diesen Staub erkennen.'

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass etwa 7 bis 20 Prozent des anfänglichen Staubs der Supernova ihren umgekehrten Schock überlebten.

'Eines der überraschendsten Dinge ist, dass wir das überhaupt nicht erwartet haben', sagte Lau. 'Wir haben uns die beiden helleren Strukturen rechts und links des Supernova-Staubs angesehen, den wir gefunden haben.'

Die Forscher vermuten, dass der Staub den umgekehrten Schock der Supernova überlebt hat, weil das dichte Gas die Explosion umgab, das die Trümmer der Supernova verlangsamte, dem Staub half, stark abzukühlen und seine Zerstörung zu verhindern. Dieser Befund legt nahe, dass uralte Supernovae die riesigen Staubmengen erzeugt haben könnten, die im frühen Universum beobachtet wurden.

Die Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse heute (19. März) online in der Zeitschrift Science detailliert beschrieben.

Folge uns @spacedotcom , Facebook und Google+ . Originalartikel zu demokratija.eu .