Eine neue Art von Supernova (Originalartikel vom 18.05.2018)

Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff
(Originalartikel unter www.cfa.harvard.edu)

Bilder vor und nach der Entdeckung einer neuen Art einer sehr schnell hell werdenden Supernova, die nur 2.2 Tage benötigte, um ihre maximale Helligkeit zu erreichen. Rest et al. 2018 and DECam / CTIO 4-meter


Die K2-Mission, eine Verlängerung der ungemein erfolgreichen, nach Exoplaneten suchenden Kepler-Mission der NASA, hat selbst bisher an die einhundert neue Exoplaneten entdeckt. K2 beobachtet Sterne auf der Suche nach Änderungen ihrer Lichtintensität, das Zeichen für einen vor dem Stern vorüberziehenden Exoplaneten, doch während der Suche machte K2 viele andere Entdeckungen bei veränderlichen Sternen. David James und Victoria Villar vom CfA gehörten einem Astronomenteam an, das in den K2-Beobachtungen Belege für den extremsten bekannten Fall einer sehr schnell hell werdenden Supernova fand. Ihre Ergebnisse erschienen am 26. März 2018 in der Zeitschrift Nature Astronomy.
Normale Supernovae werden über Wochen hinweg dramatisch hell (und dann wieder dunkel). Doch einige Supernova-Suchaktionen aus jüngster Zeit, die schnellere Suchrhythmen nutzen, haben eine Handvoll leuchtkräftige, flüchtige Ereignisse entdeckt, die viel schneller, in nur zehn Tagen, die Spitze ihrer Leuchtkraft erreichen, bevor sie im Laufe eines Monats verblassen. Die K2-Mission mit ihrer häufigen Überwachung der Sterne hat jetzt einen extremen Fall entdeckt: eine Supernova, die in nur 2.2 Tagen aufleuchtete und sich dann in annähernd einer Woche um die Hälfte abschwächte. Der Vorgang, der diesen schnellen, spektakulären Anstieg mit Energie versorgt, kann nicht der gleiche Prozeß sein, der die Strahlung einer normalen Supernova mit Energie versorgt, nämlich der radioaktive Zerfall von Elementen, die bei dem Explosionsereignis erzeugt werden. Die benötigte Zeit für den Anstieg des Signals aus dem radioaktiven Zerfall ist wohlverstanden und durch die Zeit festgelegt, die Licht benötigt, um sich durch das restliche Material hindurch auszubreiten, was wiederum von der Masse an Material abhängt. Die kurze Anstiegszeit des Signals in diesem Objekt setzt zu wenig Material voraus, um die Umwandlung der Energie zu erklären.
Die Wissenschaftler ziehen eine Vielzahl an alternativen Szenarien in Betracht, beispielsweise, daß das Aufleuchten unmittelbar durch Akkretionsprozesse um ein Schwarzes Loch angetrieben wird. Sie kommen jedoch zu dem Schluß, daß die explodierenden Sternüberreste mit Material um diesen Überrest herum zusammengestoßen sind, bei dem es sich vermutlich um Gas handelt, das vom Stern während eines Ereignisses vor der Explosion abgestoßen wurde. Das Vorkommen dieser neuen Klasse von schnellen Supernovae erweitert nicht nur unser Wissen darüber, wie Supernovae aussehen und sich verhalten, es zeigt auch die Macht des Zufalls bei astronomischen Durchmusterungsmissionen.
Literatur:
„A Fast-Evolving, Luminous Transient Discovered by K2/Kepler“
A. Rest, P. M. Garnavich, D. Khatami, D. Kasen, B. E. Tucker, E. J. Shaya, R. P., Olling, R. Mushotzky, A. Zenteno, S. Margheim, G. Strampelli, D. James, R. C. Smith, F. Forster, and V. A. Villar
Nature Astronomy 2, 307-311, 2018
oder
arXiv:1804.04641v1 [astro-ph.HE] 12 Apr 2018