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Düstere, wasserstofffreie Supernova löst möglicherweise das Rätsel um Gammablitze

Ein internationales Team von Wissenschaftlern hat festgestellt, dass die mit SN 2008ha bezeichnete Supernova, die zum ersten Mal im November 2008 gesichtet wurde, lichtschwach und wasserstofffrei ist. Ihre Entdeckung, die von der EU im Rahmen des Sechsten Rahmenprogramms (RP6)...

Ein internationales Team von Wissenschaftlern hat festgestellt, dass die mit SN 2008ha bezeichnete Supernova, die zum ersten Mal im November 2008 gesichtet wurde, lichtschwach und wasserstofffrei ist. Ihre Entdeckung, die von der EU im Rahmen des Sechsten Rahmenprogramms (RP6) gefördert wird, ist wichtig für das Verständnis des Zusammenhangs dieses Ereignisses mit einer Gruppe von kosmischen Gammablitzen und sie bringt neue Einsichten in Bezug auf ein schon lange bestehendes Rätsel. Die Studie wurde im Fachmagazin Nature veröffentlicht. Supernovae sind Sternexplosionen, die häufig den plötzlichen Gravitationskollaps eines Sterns mit mehr als acht Sonnenmassen bedeuten und bei denen sehr starke Blitze entstehen, durch die fast komplette Galaxien beleuchtet werden. Supernovae werden je nach Profil der chemischen Elemente, die ihr Spektrum aufweist, als unterschiedliche Arten klassifiziert. Das Vorhandensein oder Fehlen von Wasserstoff ist bei der Klassifizierung ein wichtiger Faktor. Am Ende ihrer Lebensdauer kollabieren Sterne und verwandeln sich in ein schwarzes Loch. Dabei gehen die äußeren Schichten mit erstaunlich hoher Geschwindigkeit verloren: bis zu 10% der Lichtgeschwindigkeit. Die bei solchen Explosionen freigesetzte Energie übersteigt die im Laufe ihrer Lebensdauer abgegebene Energie unserer Sonne. Eine von Forschern im Vereinigten Königreich, in Italien, Deutschland, Spanien, Finnland und den USA durchgeführte Analyse zeigte, dass diese Explosion circa 100mal energieärmer war als üblich. Die Wissenschaftler erfassten die Daten des Ereignisses in den Sternwarten Calar Alto in Spanien, Telescopio Nazionale Galileo, Nordic Optical Telescope und Liverpool Telescope auf den kanarischen Inseln, Spanien, und Copernico Telescope in Italien. Dabei stellten sie fest, dass obwohl energiearme und lichtschwache Supernovae normalerweise Wasserstoff enthalten, dies bei SN 2008ha nicht der Fall war. Das Fehlen von Wasserstoff ist außergewöhnlich und bedeutet, dass der Stern seine äußeren Schichten schon vor der Explosion verloren hat. Die Forscher vermuten, dass der düstere, wasserstoffarme Supernova-Stern in einem binären System ein Stern mit mittlerer Masse war. In diesem Szenario wären die äußeren Schichten durch die Wechselwirkung mit Partnersternen verloren gegangen. Es könnte jedoch auch möglich sein, dass der Vorläuferstern sehr massereich war. Seine Hülle könnte vor dem Kernkollaps von stellaren Winden weggeblasen worden sein. Bei dieser Annahme hätte das entstandene schwarze Loch den größten Teil des radioaktiven Materials, das während der Supernova synthetisiert wird, verschluckt. Interessanterweise fanden die Astronomen nur sehr wenig radioaktives Material in der Explosionswolke von SN 2008ha. Geht man von einem Szenario des sehr massereichen Sterns aus, dann ist dies für die Astronomen besonders im Hinblick auf das Verständnis eines Zusammenhangs zwischen Supernovae und einer Gruppe von langen (etliche Sekunden andauernden) kosmischen Gammablitzen wichtig. Seit einiger Zeit vermuten Astronomen, dass es eine Verbindung zwischen Gammablitzen und sehr starken Supernova-Explosionen gibt. Allerdings wurden in den letzten Jahren zwei Gammablitze entdeckt, die nicht von derart energievollen und leuchtstarken Supernovae begleitet waren. Das schien darauf hinzuweisen, dass der Blitz mit einer Art von düsterer Supernova in Verbindung zu bringen ist. Allerdings waren die bisher registrierten düsteren Supernovae stets wasserstoffreich; gibt es eine Hülle aus Wasserstoff, dann wird die Bildung von Gammablitzen zunächst verhindert. "Die Existenz von wasserstoffarmen düsteren Supernovae wie SN 2008ha könnte das Rätsel jetzt lösen", so Stefan Taubenberger, Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Astrophysik in Deutschland und Co-Autor. "Zukünftige Beobachtungen vergleichbarer Ereignisse werden uns dabei helfen zu verstehen, ob es sich um eine Art von thermonuklearer Explosion handelt, die lichtschwache Supernova des kollabierenden Kerns eines Sterns ohne Hülle, oder um das Erlöschen eines massereichen Sterns, durch das ein schwarzes Loch und ein Fall-Back entstehen", schlussfolgert die Studie.

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