Es ist bekannt, dass Supernovae vom Typ 1a wie 2005ke abgehen, wenn ein Mitglied eines Sternpaares die kritische Masse überschreitet und eine außer Kontrolle geratene Fusionsreaktion auslöst.
Forscher haben lange darüber nachgedacht, warum einige der Explosionen so schnell passieren. Jetzt glaubt ein Team chinesischer Astronomen, dass sie zu einer wahrscheinlichen Ursache für die früheste Explosion gelangt sind.
Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Bo Wang vom Yunnan-Observatorium der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat gezeigt, wie der Materialtransfer von einem „Heliumstern“ zu einem kompakten Begleiter eines weißen Zwergs zu diesen katastrophalen Ereignissen führt. Die neuen Ergebnisse werden in angezeigtMonatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.
Es wird angenommen, dass die meisten Supernovae vom Typ Ia auftreten, wenn ein weißer Zwerg (der überdichte Überrest, der den Endzustand von Sternen wie der Sonne darstellt) Materie von einem Begleitstern zieht, der in der Nähe umkreist. Frühere Theorien für die Ursprünge eines Typs Ia beinhalten eine Explosion eines weißen Zwergs im Orbit um einen anderen weißen Zwerg oder eine Explosion eines weißen Zwergs im Orbit um einen roten Riesenstern.
Wenn die Masse der Weißen Zwerge die sogenannte Chandrasekhar-Grenze von 1,4-facher Sonnenmasse überschreitet, bricht sie schließlich zusammen und unterliegt innerhalb weniger Sekunden einer außer Kontrolle geratenen Kernfusionsreaktion, die explodiert und eine große Menge Energie als Supernova vom Typ Ia freisetzt. Aufgrund ihrer hohen und bemerkenswert konstanten Leuchtkraft verwenden Astronomen diese Ereignisse als „Entfernungsindikatoren“, um die Entfernungen zu anderen Galaxien zu messen und unsere Vorstellungen vom Universum einzuschränken.
Wissenschaftler haben immer mehr Supernovae vom Typ Ia bestätigt und festgestellt, dass etwa die Hälfte von ihnen weniger als 100 Millionen Jahre nach der Hauptsternbildungsperiode ihrer Wirtsgalaxie explodiert. Frühere Modelle für diese Systeme sagten jedoch nicht voraus, dass sie so jung sein könnten - daher machten sich Wang und sein Team daran, das Rätsel zu lösen.
Unter Verwendung eines stellaren Evolutionscomputercodes führten sie Berechnungen für etwa 2600 binäre Systeme durch, die aus einem weißen Zwerg und einem Heliumstern bestehen, einem heißen blauen Stern, dessen Spektrum von der Emission von Helium dominiert wird. Sie fanden heraus, dass das Gravitationsfeld des Weißen Zwergs, wenn es Material von einem Heliumstern zieht und dessen Masse über die Chandrasekhar-Grenze hinaus erhöht, innerhalb von 100 Millionen Jahren nach seiner Entstehung als Supernova vom Typ Ia explodiert.
"Supernovae vom Typ Ia sind ein Schlüsselinstrument zur Bestimmung der Größe des Universums, daher müssen wir uns ihrer Eigenschaften sicher sein", sagte Zhanwen Han, Mitglied des Forschungsteams, ebenfalls vom Yunnan Observatory. "Unsere Arbeit zeigt, dass sie früh im Leben der Galaxie stattfinden können, in der sie leben."
Das Team plant nun, die Eigenschaften der begleitenden Heliumsterne zum Zeitpunkt der Supernova-Explosionen zu modellieren, was durch zukünftige Beobachtungen mit dem Multi-Object-Faser-Spektralteleskop (LAMOST) mit großem Himmel bestätigt werden könnte.
LEAD IMAGE CAPTION: Supernova 2005ke in optischen, ultravioletten und Röntgenwellenlängen. Als es aufgenommen wurde, war dies das erste Röntgenbild eines Typs 1a, und es lieferte Beobachtungsnachweise dafür, dass Typ Ia von der Explosion eines weißen Zwergs stammt, der einen roten Riesenstern umkreist. Bildnachweis: NASA / Swift / S. Immler
Quelle: Royal Astronomical Society. Das Papier finden Sie hier.
