G292.0+1.8

Chandra - Ein Blick ins Universum im Röntgenlicht

(Originalarbeit unter https://chandra.harvard.edu)

Chandra blickt auf die Folgen der Explosion eines massereichen Sterns

NASA/CXC/Rutgers/J. Hughes et al.

Das Chandra-Röntgen-Observatorium der NASA hat ein eindrucksvolles Bild von G292.0+1.8 eingefangen, ein junger, sauerstoffreicher Supernova-Rest mit einem Pulsar im Zentrum, der von abströmendem Material umgeben ist. Astronomen wissen, daß Pulsare in Supernova-Explosionen entstehen, aber sie können zur Zeit nicht bestimmen, welche Arten an massereichen Sternen untergehen müssen, um als Pulsar neu belebt zu werden. Jetzt, da Chandra überzeugende Belege für einen Pulsar in G292.0+1.8 geliefert hat, können Astronomen die Muster der Elemente, die im Überrest sichtbar sind, nutzen, um einen viel engeren Zusammenhang zwischen Pulsaren und den massereichen Sternen herzustellen, aus denen sie entstehen.

Dieses Chandra-Bild zeigt eine sich rasch ausdehnende Gashülle mit einer Ausdehnung von 36 Lichtjahren, die große Mengen an Elementen wie Sauerstoff, Neon, Magnesium, Silizium und Schwefel enthält. Eingebettet in diese Wolke aus viele Millionen Grad heißem Gas ist ein wichtiger Nachweis, der Neutronensterne und Supernovae verbindet, die durch den Zusammenbruch massereicher Sterne entstehen.

Bei höheren Röntgenenergien hervorstechend, entdeckten Astronomen eine punktförmige Quelle, die von Merkmalen umgeben ist, die denen, die man  um den Krebs-Nebel und Vela-Pulsar fand, auffallend ähnlich sind. Diese Merkmale, zusammen mit dem Röntgenspektrum der zentralen Quelle sowie des umgebenden Nebels, liefern überzeugende Belege dafür, daß ein schnell rotierender Neutronenstern für die beobachtete, vom Zentrum stammende Röntgenstrahlung verantwortlich ist.

Astronomen denken, daß eine sauerstoffreiche Supernova-Explosion durch den Kollaps des Kerns eines massereichen Sterns ausgelöst wird, einen Neutronenstern bildet und bei dem Prozess gewaltige Mengen an Energie freisetzt. „Diese Entdeckung ist sehr wichtig, da sie es uns erlauben würde, diesen jungen, sauerstoffreichen Supernova-Überrest eindeutig mit einer Supernova-Explosion als Folge des Kernkollaps eines massereichen Sterns in Verbindung zu bringen“, sagt John P. Hughes von der Rutgers Universität und Erstautor einer Arbeit, die diese Forschung beschreibt und am 01. Oktober 2001 in einer Ausgabe des Astrophysical Journal erschien.

Mit einem auf 1,600 Jahre geschätzten Alter ist G292.0+1.8 eine von drei bekannten sauerstoffreichen Supernovae in unserer Galaxis. Diese Supernovae sind für Astronomen von großem Interesse, da sie eine der Hauptquellen für die schweren Elemente sind, die zur Entstehung von Planeten und Menschen notwendig sind.

Über das Bild sind blaue Flecken an Emission verteilt, die Material enthalten, das sehr stark mit Sauerstoff, Neon und Magnesium angereichert ist, die tief im Inneren des ursprünglichen Sterns entstanden und durch die Supernova-Explosion herausgeschleudert wurden. An anderer Stelle im Bild kann man weißlich eingefärbte (wie die dünnen, nahezu waagrechten Filamente knapp über dem violetten Nebel) und gelbe Regionen (im Inneren und am Rand verteilt) ausmachen. Dieses Material besteht aus der üblicheren Mischung ohne die anderswo sichtbare Elementanreicherung und stellt entweder die zuvor vorhandene, umgebende Materie oder die äußeren Schichten des Sterns dar, die abgestoßen wurden, bevor der Stern in einer Supernova explodierte.

Die Forschergruppe, zu der auch Patrick Slane (Smithsonian Astrophysical Observatory), David Burrows, Gordon Garmire und John Nousek (Penn State University), Charles Olbert sowie Jonathan Keohane (North Carolina School of Science and Mathematics) gehörten, beobachteten G292.0+1.8 mit dem Advanced CCD Imaging Spectrometer am 11. März 2000.

Anmerkung: Die Ergebnisse mit Chandra veranlaßten ein Team von Radioastronomen unter Leitung von Fernando Camillo an der Columbia University  mit dem Parkes Radioteleskop in Australien die punktförmige Röntgenquelle in G292.0+1.8 zu beobachten. Am 03. Oktober 2001 entdeckten sie, daß es sich um einen Radiopulsar mit einer Rotationsperiode von 135 Millisekunden handelt.