Astronomen finden endlich den Neutronenstern, der von Supernova 1987A übrig geblieben ist

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Astronomen an der Cardiff University haben etwas getan, was sonst niemand konnte. Ein Team unter der Leitung von Dr. Phil Cigan von der School of Physics and Astronomy der Cardiff University hat den Rest des Neutronensterns aus der berühmten Supernova SN 1987A gefunden. Ihre Beweise beenden eine 30-jährige Suche nach dem Objekt.

SN 1987A war eine Supernova in der Großen Magellanschen Wolke. Es war eine Supernova vom Typ II, ungefähr 168.000 Lichtjahre entfernt, und das Licht erreichte 1987 die Erde. Es ist wissenschaftlich bedeutsam, weil es eine großartige Gelegenheit bot, Kernkollaps-Supernovae in ihren verschiedenen Phasen zu untersuchen.

"Zum ersten Mal können wir feststellen, dass sich in dieser Wolke innerhalb des Supernova-Überrests ein Neutronenstern befindet."

Dr. Phil Cigan, Universität Cardiff, Studienleiter.

Aber obwohl Wissenschaftler durch Beobachtung viel gelernt haben, blieb eine Frage bis jetzt unbeantwortet. Wo war der Neutronenstern, der im Zentrum der expandierenden Stoßwelle liegen sollte? Die Supernova-Theorie besagt, dass es dort sein sollte, und Neutrino-Daten aus der Zeit lieferten die Beweise.

Da niemand es finden konnte, wurden verschiedene Gründe dafür angeführt, warum es nicht da war. Einige fragten sich, ob SN 1987A einen Quarkstern anstelle eines Neutronensterns bildete. Eine andere Theorie besagt, dass stattdessen ein Pulsar gebildet wurde und dass sein Magnetfeld klein oder ungewöhnlich war, was uns daran hinderte, ihn zu entdecken. Eine dritte Möglichkeit bestand darin, dass Gas und Staub in den Neutronenstern zurückfielen und ihn zu einem schwarzen Loch zusammenbrachen.

Eine prosaischere Erklärung war, dass es dort war, nur durch so viel Gas und Staub verdeckt, dass wir es nicht sehen können.

Jetzt sagt dieses Team, dass sie es mit dem Atacama Large Millimeter / Sub-Millimeter Array (ALMA) -Teleskop gefunden haben. Es versteckt sich in einem besonders hellen Staubfleck, genau dort, wo der Neutronenstern sein sollte. Die prosaische Erklärung gewinnt erneut.

Das Team veröffentlichte seine Ergebnisse im Astrophysical Journal. Das Papier trägt den Titel "ALMA-Bilder von Staub und Molekülen mit hoher Winkelauflösung in der SN 1987A-Ejekta". Der Hauptautor ist Dr. Phil Cigan von der Cardiff University.

"Zum ersten Mal können wir feststellen, dass sich in dieser Wolke innerhalb des Supernova-Überrests ein Neutronenstern befindet", sagte Dr. Cigan in einer Pressemitteilung. Sein Licht wurde von einer sehr dicken Staubwolke verhüllt, die das direkte Licht des Neutronensterns bei vielen Wellenlängen blockiert, wie Nebel, der einen Scheinwerfer maskiert. “

Dr. Mikako Matsuura ist Dozent an der Fakultät für Physik und Astronomie der Universität Cardiff. Ihre Forschung konzentriert sich auf Staub und Moleküle in Supernova und Supernova-Überresten, und sie war eine der Autoren dieser Studie.

"Unsere neuen Erkenntnisse werden es Astronomen nun ermöglichen, besser zu verstehen, wie massive Sterne ihr Leben beenden ..."

Dr. Mikako Matsuura, Universität Cardiff, Co-Autor der Studie.

"Obwohl das Licht des Neutronensterns von der ihn umgebenden Staubwolke absorbiert wird, lässt dies die Wolke im Submillimeterlicht leuchten, was wir jetzt mit dem äußerst empfindlichen ALMA-Teleskop sehen können", sagte Matsuura.

"Unsere neuen Erkenntnisse werden es Astronomen nun ermöglichen, besser zu verstehen, wie massive Sterne ihr Leben beenden und diese extrem dichten Neutronensterne zurücklassen", fuhr Dr. Matsuura fort.

Das Licht von SN 1987A wurde erstmals am 23. Februar 1987 entdeckt. Es war ungefähr 160 Millionen Lichtjahre entfernt, aber es flackerte mit Licht, das 100 Millionen Sonnen entsprach, und war mehrere Monate lang hell.

SN 1987A war die nächste Supernova seit 400 Jahren. Nicht seit Keplers Supernova im Jahr 1604 gab es eine so helle und so enge. (Keplers Supernova befand sich in der Milchstraße, nur 20.000 Lichtjahre entfernt.) Astronomen und Astrophysiker haben sie ständig im Auge behalten und sie beobachten sie seit über drei Jahrzehnten genau.

Die Supernova-Explosion erzeugte eine massive, sich ausdehnende Schockwelle von Gas, die auf über eine Million Grad überhitzt war. Als das Gas abkühlte, wurde ein Teil davon fest und bildete eine dichte Staubwolke. In diesem Staub befindet sich der Neutronenstern, genau dort, wo Wissenschaftler ihn erwartet hatten.

"Wir sind zuversichtlich, dass dieser Neutronenstern hinter der Wolke existiert und dass wir seine genaue Position kennen", sagte Matsuura. "Vielleicht können Astronomen den Neutronenstern zum ersten Mal direkt sehen, wenn sich die Staubwolke in Zukunft auflöst."

Mehr:

  • Pressemitteilung: Wissenschaftler finden Hinweise auf einen fehlenden Neutronenstern
  • Forschungsbericht: ALMA-Bilder von Staub und Molekülen mit hoher Winkelauflösung in der Ejekta SN 1987A
  • Space Magazine: Timelapse zeigt das glühende Wrack von Supernova 1987a, das sich über 30 Jahre nach außen ausdehnt
  • Space Magazine: Astronomen beobachten weiterhin, wie sich die Stoßwellen von Supernova SN1987A ausdehnen, während sie in das umgebende interstellare Medium stürzen

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