(Originalarbeit unter https://chandra.harvard.edu)
Der Tod eines Sterns erhält eine Biographie
Mit Hilfe des Chandra-Röntgen-Observatoriums der NASA haben Forscher ein überwältigend neues Bild von einem der jüngsten Supernova-Überreste in der Galaxis entworfen. Dieser neue Blick auf die Reste eines explodierten Sterns hilft Astronomen, ein jahrelanges Rätsel zu lösen, mit Folgen für das Verständnis, wie das Leben eines Sterns katastrophal enden kann und für die Eichung der Ausdehnung des Universums.
Vor 400 Jahren – darunter der berühmte Astronom Johannes Kepler – bemerkten Himmelsbeobachter ein helles, neues Objekt am Nachthimmel. Da Teleskope noch nicht erfunden waren, konnte nur das unbewaffnete Auge genutzt werden, als ein neuer Stern, der ursprünglich heller als Jupiter war, über die folgenden Wochen lichtschwächer wurde.
Das neueste Bild von Chandra markiert eine neue Phase im Verständnis des Objekts, das heute als Kepler’s Supernova-Überrest bekannt ist. Durch Kombination von fast neun Tagen an Chandra-Beobachtungen haben Astronomen ein Röntgenbild mit beispielloser Genauigkeit von einer der hellsten aufgezeichneten Supernovae in der Milchstraße geschaffen.
Die Explosion des Sterns, die den Kepler-Überrest erzeugte und die stellaren Hinterlassenschaften in den Raum sprengte, heizt das Gas auf Millionen Grad und bringt hochenergetische Teilchen hervor. Reichlich Röntgenlicht, so wie das, welches von vielen Supernova-Überresten strahlt, wurde produziert.
Astronomen haben Kepler intensiv in den vergangenen drei Jahrzehnten mit Radio-, optischen und Röntgenteleskopen untersucht, aber seine Entstehung ist ein Rätsel geblieben. Auf der einen Seite weist das Vorhandensein von großen Mengen an Eisen und das Fehlen eines meßbaren Neutronensterns auf eine sogenannte Supernova vom Typ Ia hin. Diese Ereignisse treten ein, wenn ein Weißer Zwerg Material von einem umkreisenden Begleiter abzieht, bis der Weiße Zwerge instabil und in einer thermonuklearen Explosion zerstört wird.
Auf der anderen Seite, betrachtet man Kepler im optischen Licht, scheint sich der Supernova-Überrest in dichtes Material auszudehnen, daß reich an Stickstoff ist. Dies würde darauf hinweisen, daß Kepler zu einem anderen Typ von Supernova (bekannt als „Typ II“) gehört, die durch den Kollaps eines einzelnen massereichen Sterns verursacht wird, der Material vor der Explosion abstößt. Supernovae vom Typ Ia haben gewöhnlich nicht solch eine Umgebung.
Ein Team an Astronomen, unter Leitung von Stephen Reynolds an der North Carolina State University in Raleigh, N.C., nutzten den Chandra-Datensatz, um dieses Rätsel in Angriff zu nehmen. Durch Vergleich der relativen Beträge von Sauerstoff- und Eisenatomen in der Supernova konnten die Forscher ermitteln, daß Kepler das Ergebnis einer Supernova vom Typ Ia war.
Mit der Lösung des Rätsels der Identität von Kepler haben Reynolds und sein Team auch eine Erklärung für das dichte Material in dem Überrest gegeben. Kepler könnte das nächstgelegene Beispiel für eine relativ seltene „zeitnahe“ Typ Ia Explosion sein, die in massereicheren Vorläufersternen nur ungefähr 100 Millionen Jahre und nicht mehrere Milliarden Jahre, nachdem sich der Stern bildete, auftritt. Wenn es sich so verhält, könnte Kepler Astronomen mehr über alle Typ Ia Supernovae sowie die Art und Weise lehren, wie sich zeitnahe Explosionen massereicher Sterne von denen ihrer geläufigeren Verwandten, die Sternen von niedrigerer Masse zugeordnet sind, unterscheiden. Diese Information ist unerläßlich, um die Zuverlässigkeit des Einsatzes von Sternen des Typs Ia als „Standardkerzen“ für kosmologische Untersuchungen der Dunklen Energie als auch die Kenntnis um ihre Rolle als Quelle eines Großteils des Eisens im Universum zu verbessern.
In dem neuen Kepler-Bild von Chandra gibt rot niederenergetische Röntgenstrahlung wieder und zeigt Material um den Stern – zumeist Sauerstoff – das durch eine Druckwelle durch die Sternexplosion aufgeheizt worden ist. Die gelbe Farbe zeigt geringfügig höhere Röntgenenergien, hauptsächlich von in der Supernova gebildetes Eisen, während grün (Röntgenstrahlung mittlerer Energie) andere Elemente des explodierten Sterns darstellt. Die blaue Farbe gibt die Röntgenstrahlung höchster Energie wieder und liefert einen Blick auf eine durch die Explosion erzeugte Schockfront.
- Kurzinformation:
- Scale: Image is 5 arcmin across
- Category: Supernovas & Supernova Remnants
- Coordinates (J2000): RA 17h 30m 40.80s | Dec -21° 29′ 11.00″
- Constellation: Ophiuchus
- Color Code: Energy (Red: low energy; Yellow/Green: medium energy; Blue: high energy)
- Instrument: ACIS
- Also Known As: SN 1604, G004.5+06.8, V 843 Ophiuchi
- Distance Estimate: about 13,000 light years
- Release Date: January 09, 2007
