Weiße Zwerge könnten nuklearen Auslöser für explosive Supernovas sein

Die Supernova SN 2014J ist auf diesem am 31. Januar 2014 aufgenommenen Foto des Weltraumteleskops Hubble (Einschub) zu sehen. Die Supernova, die am 21. Januar entdeckt wurde, befindet sich in der Galaxie M82 etwa 11,5 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Wissenschaftler nutzen die Supernova, um

Die Supernova SN 2014J ist auf diesem am 31. Januar 2014 aufgenommenen Foto des Weltraumteleskops Hubble (Einschub) zu sehen. Die Supernova, die am 21. Januar entdeckt wurde, befindet sich in der Galaxie M82 etwa 11,5 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Wissenschaftler nutzen die Supernova, um mehr darüber zu erfahren, wie Weiße Zwerge solche katastrophalen Sternenexplosionen auslösen können. (Bildnachweis: NASA, ESA, A. Goobar (Universität Stockholm) und das Hubble Heritage Team (STScI/AURA))



Supernovae, die stärksten Sternexplosionen im Universum, könnten aus katastrophalen Atomexplosionen auf toten Sternen resultieren, zeigen neue Forschungsergebnisse. Wissenschaftler hatten lange theoretisiert, dass solche nuklearen Ereignisse einige Supernovae verursachen, aber jetzt haben Forscher endlich direkte Beweise.



Eine Supernova strahlt hell genug, um alle Sterne in ihrer Galaxie kurzzeitig zu überstrahlen und sie aus der Hälfte des Universums sichtbar zu machen. Solche Explosionen sind selten und treten nur etwa alle 100 Jahre in jeder Galaxie auf.

Jahrzehntelang theoretisierten Wissenschaftler, dass bei etwa einem Viertel aller Supernovae, einer Art, die als Supernovae vom Typ Ia bekannt ist, weiße Zwerge beteiligt sind, die Überreste von Sternen, die die Masse der Sonne in ein viel kleineres Volumen stopfen. Weiße Zwerge sind unglaublich dicht; nur ein Teelöffel Materie von einem Weißen Zwerg würde 5 Tonnen wiegen. Dies verleiht den Sternen intensive Gravitationsfelder. [ Supernova-Fotos: Erstaunliche Ansichten von explodierenden Sternen ]



Forscher haben vorgeschlagen, dass, wenn ein Weißer Zwerg einen Begleitstern hat, die Anziehungskraft des Weißen Zwergs Materie vom nahen Stern ablösen kann. Dies kann dazu führen, dass zu viel zusätzliches Material auf dem Weißen Zwerg vorhanden ist, was ihn schließlich destabilisiert und eine thermonukleare Kettenreaktion auslöst, die den Weißen Zwerg explosionsartig auslöscht. Bisher hatten Astronomen jedoch keine direkten Beweise für diese Idee.

Um nach solchen Beweisen zu suchen und mehr darüber zu erfahren, wie Supernovae vom Typ Ia entstehen, untersuchten Wissenschaftler die Supernova SN 2014J , die im Januar stattfand. Die Explosion ereignete sich in einer nahegelegenen Galaxie namens M82, die sich etwa 11,4 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt befindet.

Astronomen, die SN2014J, eine im Januar 2014 entdeckte Supernova vom Typ Ia, untersuchen, haben Beweise dafür gefunden, dass diese Art von Supernova durch einen weißen Zwergstern verursacht wird, der wieder entzündet und explodiert. Diese Sequenz zeigt die Schritte, die zu der Explosion führen, während der Weiße Zwerg Material von einem Begleitstern saugen und schließlich explodieren.



Astronomen, die SN2014J, eine im Januar 2014 entdeckte Supernova vom Typ Ia, untersuchen, haben Beweise dafür gefunden, dass diese Art von Supernova durch einen weißen Zwergstern verursacht wird, der wieder entzündet und explodiert. Diese Sequenz zeigt die Schritte, die zu der Explosion führen, während der Weiße Zwerg Material von einem Begleitstern saugen und schließlich explodieren.(Bildnachweis: ESA / ATG medialab)

Bisher waren Supernovae vom Typ Ia zu weit weg explodiert, als dass Astronomen die von den Explosionen emittierten Gammastrahlen erkennen konnten, was es schwierig machte, einige der grundlegenden Eigenschaften der Supernovae zu untersuchen. SN 2014J ist jedoch die der Erde am nächsten gelegene Typ-Ia-Supernova, die seit mindestens vier Jahrzehnten entdeckt wurde, und Wissenschaftler haben es geschafft, Gammastrahlen zwischen 50 und 100 Tagen nach der Explosion mit dem Satelliten INTEGRAL der Europäischen Weltraumorganisation zu analysieren.

Explodierende Weiße Zwerge sollten mit Nickel-56 gefüllt sein, einem instabilen Isotop des Elements. Wenn Nickel-56 zerfällt, geben seine Nebenprodukte bestimmte Wellenlängen von Gammastrahlen ab. INTEGRAL hat eine solche Strahlung nachgewiesen, wobei die Werte auf eine Nickel-56-Menge hindeuten, die etwa dem 200.000-fachen der Erdmasse entspricht. Dies ist ungefähr das, was Wissenschaftler erwarten würden, wenn es an einer Typ-Ia-Supernova beteiligt wäre.



Diese Ergebnisse liefern Beweise dafür, dass SN 2014J und andere Supernovae vom Typ Ia wahrscheinlich von thermonuklearen Explosionen auf Weißen Zwergen stammen.

Offener Sternhaufen Messier 50

Astronomen haben jedoch einen anderen Weg vorgeschlagen, wie Supernovae vom Typ Ia passieren können: wenn ein Weißer Zwerg explosionsartig mit einem anderen kollidiert. Die Forscher stellten fest, dass ihre Ergebnisse die Möglichkeit einer solchen Weiß-Zwerg-Verschmelzung für SN 2014J nicht ausschließen können. Um zu bestätigen, welcher Mechanismus tatsächlich SN 2014J verursacht hat, sammeln Astronomen weiterhin Daten.

'Die Suche nach Hinweisen auf den Vorfahren läuft in Radio-, optischen und Röntgenbändern', sagte Churazov gegenüber demokratija.eu.

Die Wissenschaftler detailliert ihre Ergebnisse in der 28. August Ausgabe der Zeitschrift Nature .

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