Das Galaxy GemC 7424, wie es von Gemini abgebildet wurde. klicken um zu vergrößern
Als im Dezember 2001 eine Supernova entdeckt wurde, wurde sie von Astronomen sofort als Typ II bezeichnet - wenn einem riesigen Stern der Treibstoff ausgeht und er explodiert. Aber dann verschwand der verräterische Wasserstoff, der ihn umgab, und Astronomen mussten ihn als Supernova vom Typ I neu klassifizieren - wenn ein weißer Zwerg einem Gefährten Materie stiehlt. Astronomen, die in Chile das Gemini-Teleskop verwenden, glauben, das Rätsel gelöst zu haben. Sie fanden einen Begleitstern zurückgelassen, als die Supernova explodierte; Dies lieferte den Wasserstoff und maskierte die ursprüngliche Supernova.
Mit dem Gemini-Süd-Teleskop in Chile haben australische Astronomen einen vorhergesagten „Begleitstern“ gefunden, der zurückgelassen wurde, als sein Partner als sehr ungewöhnliche Supernova explodierte. Die Anwesenheit des Begleiters erklärt, warum die Supernova, die zunächst wie eine Art explodierender Stern aussah, nach einigen Wochen ihre Identität zu ändern schien.
Die Gemini-Beobachtungen waren ursprünglich als Aufklärung für die spätere Bildgebung mit dem Hubble-Weltraumteleskop gedacht. "Aber die Gemini-Daten waren so gut, dass wir unsere Antwort sofort erhielten", sagte der leitende Ermittler Dr. Stuart Ryder vom Anglo-Australian Observatory (AAO).
Der bekannte australische Supernova-Jäger Bob Evans entdeckte die Supernova 2001ig erstmals im Dezember 2001. Sie liegt am Rande einer Spiralgalaxie NGC 7424, die im südlichen Sternbild Grus (dem Kranich) etwa 37 Millionen Lichtjahre entfernt ist.
Die Supernova wurde im nächsten Monat mit optischen Teleskopen in Chile überwacht. Supernovae werden nach den Merkmalen in ihren optischen Spektren klassifiziert. SN2001ig zeigte zunächst die verräterischen Anzeichen von Wasserstoff, der als Typ-II-Supernova gekennzeichnet war, aber der Wasserstoff verschwand später, wodurch er in die Kategorie Typ I eingestuft wurde.
Aber wie könnte eine Supernova ihren Typ ändern? Nur eine Handvoll solcher Supernovae, die als „Typ IIb“ eingestuft wurden, um auf ihre merkwürdige Änderung der Identität hinzuweisen, wurden jemals gesehen. Nur einer (genannt SN 1993J) war näher als SN 2001ig.
Astronomen, die SN1993J studierten, hatten eine Erklärung vorgeschlagen: Der Vorläufer der Supernova hatte einen Begleitstern, der dem Stern Material abstreifte, bevor er explodierte. Dies würde nur wenig Wasserstoff auf dem Vorläufer zurücklassen - so wenig, dass er innerhalb weniger Wochen aus dem Supernova-Spektrum verschwinden könnte.
Ein Jahrzehnt später bestätigten Beobachtungen mit dem umlaufenden Hubble-Weltraumteleskop und einem der Keck-Teleskope in Hawaii, dass SN 1993J tatsächlich einen Begleiter hatte. Ryder und Kollegen fragten sich, ob SN2001ig auch einen Begleiter gehabt haben könnte.
Kurz nachdem SN2001ig entdeckt wurde, begannen Ryder und seine Kollegen, es mit einem Radioteleskop, dem australischen Teleskop-Kompaktarray CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization) in Ostaustralien, zu überwachen. Die Funkemission fiel im Laufe der Zeit nicht gleichmäßig ab, sondern zeigte regelmäßige Stöße und Einbrüche. Dies deutete darauf hin, dass das Material im Weltraum um den explodierenden Stern, das spät in seinem Leben vergossen worden sein musste, ungewöhnlich klumpig war.
Obwohl die Klumpen Materie dargestellt haben könnten, die sich periodisch vom krampfartigen Stern löst, war ihr Abstand so, dass eine andere Erklärung wahrscheinlicher schien: dass sie von einem Begleiter in einer exzentrischen Umlaufbahn erzeugt wurden. Während der Umlaufbahn hätte der Begleiter das vom Vorfahren vergossene Material in ein Spiralmuster (Windradmuster) mit dichteren Klumpen an der Stelle im Umlauf-Periastron gefegt, an der sich die beiden Sterne am nächsten näherten.
Solche Spiralen wurden von Dr. Peter Tuthill von der Universität Sydney mit den Keck-Teleskopen um heiße, massive Sterne, sogenannte Wolf-Rayet-Sterne, abgebildet. Die Unebenheiten in der Funklichtkurve von SN2001ig waren in einem Abstand angeordnet, der mit der Krümmung einer der von Tuthill abgebildeten Spiralen übereinstimmt.
"Die stellare Evolutionstheorie legt nahe, dass ein Wolf-Rayet-Stern mit einem massiven Begleiter diese ungewöhnliche Art von Supernova produzieren könnte", sagte Ryder.
Wenn der Supernova-Vorläufer einen Begleiter hatte, könnte er sichtbar sein, wenn sich die Supernova-Trümmer entfernt hatten. Daher beantragten die Astronomen, mit der GMOS-Kamera (Gemini Multi-Object Spectrograph) am 8-Meter-Teleskop Gemini South zu beobachten.
Zum Zeitpunkt der Beobachtung waren die „Sehbedingungen“ (Stabilität der Atmosphäre) ausgezeichnet. Nur anderthalb Stunden waren erforderlich, um das Supernova-Feld abzubilden - und ein gelbgrünes punktartiges Objekt am Ort der Supernova-Explosion freizulegen.
"Wir glauben, dass dies der Begleiter ist", sagte Ryder. "Es ist zu rot, um ein Fleck ionisierten Wasserstoffs zu sein, und zu blau, um Teil des Supernova-Überrests selbst zu sein."
Der Begleiter hat eine Masse zwischen dem 10- und 18-fachen der Sonnenmasse. Die Astronomen hoffen, in den kommenden Monaten wieder GMOS einsetzen zu können, um ein Spektrum des Begleiters zu erhalten und diese Schätzung zu verfeinern.
Binäre Begleiter könnten einen Großteil der Vielfalt der Supernovae erklären, schlägt Ryder vor. "Wir konnten zeigen, dass das chamäleonartige Verhalten von SN2001ig eine überraschend einfache Erklärung hat", sagte er.
Dies ist nur das zweite Mal, dass ein Begleitstern zu einer Supernova vom Typ IIb abgebildet wurde, und das erste Mal, dass die Abbildung vom Boden aus durchgeführt wurde.
Ein Artikel über die Beobachtungen „Eine Obduktion der Supernova Typ IIb 2001ig“, der von Ryder, dem Doktoranden der Universität Tasmanien, Clair Murrowood, und dem ehemaligen AAO-Astronomen Dr. Raylee Stathakis, gemeinsam verfasst wurde, wurde online in Monthly Notices of the Royal veröffentlicht Astronomische Gesellschaft am 2. Mai. Es ist auch HIER verfügbar.
Ursprüngliche Quelle: Gemini Observatory
