Modellierung einer Kernkollaps-Supernova (Originalartikel vom 09.08.2019)

Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

(Originalartikel unter www.cfa.harvard.edu)

Davor und danach – Bilder vom Sternenfeld um die Kernkollaps-Supernova ASASSN-15oz in der recht nah gelegenen Galaxie HIPASSJ1919-33 im optischen Licht. Astronomen, welche die photometrischen und spektralen Lichtkurven untersucht haben, kommen zu dem Ergebnis, daß der Vorläuferstern ein roter Überriese mit einer beträchtlichen Hülle an zuvor abgestoßenem Material war. Bostroem et al. 2019

Sterne mit mehr als acht Sonnenmassen enden dramatisch – als Supernova. Solche Einzelstern-Supernovae werden Kernkollaps-Supernovae genannt, da ihre dichten Kerne (in dieser Phase überwiegend aus Eisen bestehend) nicht länger in der Lage sind, dem nach innen gerichteten Druck der Gravitation standzuhalten und sie stürzen in sich zusammen, bevor sie explodieren. Man vermutet, daß Kernkollaps-Supernovae mit ausgeprägten Wasserstoff-Emissionslinien auf die Explosionen Roter Überriesen zurückzuführen sind. Es handelt sich um massereiche Sterne, die sich über ihre erste Phase des Wasserstoffbrennens hinaus weiterentwickelt haben und deren Radius angewachsen ist. Bis vor kurzem nahmen Astronomen an, daß diese Sterne bis zu ihrem endgültigen Untergang ziemlich untätig wären, doch die Hinweise haben sich verstärkt, daß sie in Wirklichkeit vor der Explosion starken Masseverlust erfahren. In einigen Modellen ergibt sich die Strahlung durch Wasserstoff, wenn Auswurfmaterial von den Supernovae auf diese Hüllen treffen und beobachtete Schwankungen in Kernkollaps-Supernovae erzeugen.

Der-Astronom Griffin Hosseinzadeh gehörte einem Team von Astronomen an, die diese Ideen durch die Untersuchung der Kernkollaps-Supernova ASASSN-15oz testeten. Er unterstützte die bei vielen Wellenlängen erfolgten Beobachtungen, die Röntgen-, UV-, optische, Infrarot- und Radio-Messungen einschlossen. ASASSN-15oz explodierte vor nahezu genau vier Jahren, um den 31. August 2015 herum, und findet sich in der recht nahgelegenen Galaxie HIPASSJ1919-33, die ungefähr einhundert Millionen Lichtjahre entfernt ist. Die Astronomen konnten Spektren und photometrische Lichtkurven von dem Objekt über einen Zeitraum von ungefähr 750 Tagen erlangen. Sie modellierten das Ereignis mit Erfolg als die Explosion eines Roten Überriesen, der in einem Wind über fast seine gesamte späte Entwicklung Material abgestoßen hatte und einen außergewöhnlichen Ausbruch vor seinem Ende erlebte. Das Team schätzt, daß insgesamt etwa 1.5 Sonnenmassen Material ausgeworfen wurde. Die neue Untersuchung ist mit der Vorstellung vereinbar, daß diese spezielle Art von Kernkollaps-Supernovae durchaus von einer ansehnlichen zirkumstellaren Hülle umgeben und das Ergebnis eruptiven Masseverlusts durch den Vorläufer des Roten Überriesen ist.

Literatur:

„Signatures of Circumstellar Interaction in the Type IIL Supernova ASASSN-15oz”

K. Azalee Bostroem , Stefano Valenti, Assaf Horesh, Viktoriya Morozova, N. Paul M. Kuin, Samuel Wyatt, Anders Jerkstrand, David J. Sand, Michael Lundquist, Mathew Smith, Mark Sullivan, Griffin Hosseinzadeh, Iair Arcavi, Emma Callis, Régis Cartier, Avishay Gal-Yam, Lluís Galbany, Claudia Gutiérrez, D. Andrew Howell, Cosimo Inserra , Erkki Kankare, Kristhell Marisol López, Curtis McCully, Giuliano Pignata, Anthony L. Piro, Ósmar Rodríguez, Stephen J. Smartt, Kenneth W. Smith, Ofer Yaron and David R. Young

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 485, 5120, 2019

oder

arXiv:1901.09962v1 [astro-ph.SR] 28 Jan 2019