Neues von der Supernova 1987A

Beobachtungen mit dem Hubble Space Telescope zeigen die Wechselwirkung der ausgestoßenen Materie mit dem interstellaren Medium.

Beobachtungen mit dem im vergangenen Jahr reparierten Spektrographen STIS des Hubble Space Telescopes liefern neue Erkenntnisse über die Ausbreitung und chemische Zusammensetzung der von der Supernova 1987A ausgestoßenen Materie, sowie über ihre Wechselwirkung mit dem interstellaren Medium. Wie ein internationales Forscherteam berichtet, steigt die Emission in der so genannten "Perlenkette", wo die Schockfront der Supernova auf 20.000 Jahre zuvor ausgestoßenes Gas stößt, weiterhin an, während die Geschwindigkeit der Schockfront abnimmt. Zudem zeigen die Beobachtungen, dass turbulente elektromagnetische Felder schwerere Kerne wie Stickstoff streuen und beschleunigen.

 

 

Abb.: Zeitliche Entwicklung der "Perlenkette" um den Supernova-Überrest 1987A. (Bild: Peter Challis/NASA)

 

"Die neuen Beobachtungen erlauben uns, die Geschwindigkeit und die Zusammensetzung der ausgestoßenen Sternenmaterie akkurat zu messen", erklärt einer der beteiligten Wissenschaftler, Kevin France von der University of Colorado in Boulder. "So erfahren wir nicht nur, welche Elemente durch die Supernova in die Große Magellansche Wolke recycelt werden, sondern auch, wie sich dort die interstellare Umwelt auf menschlichen Zeitskalen verändert."

Bei der 1987 in der Großen Magellanschen Wolke entdeckten Supernova handelt es sich um die nächstgelegene Sternexplosion seit 1604. Mit einer Entfernung von 163.000 Lichtjahren fand sie in unserer unmittelbaren kosmischen Nachbarschaft statt und bietet den Astronomen daher die bislang einmalige Gelegenheit, die bei einem solchen Ereignis ablaufenden Prozesse in allen Einzelheiten mit modernen Instrumenten zu beobachten.

Supernovae sind die Endstadien massereicher Sterne und sie spielen eine wichtige Rolle in der Evolution von Galaxien, da sie das interstellare Medium mit Energie und schweren Elementen anreichern. So hat vermutlich auch eine nahe Supernova die Gaswolke, aus der unser Sonnensystem entstanden ist, mit schweren Elementen angereichert - Stoffe, ohne die es keine erdähnlichen Planeten und kein Leben gäbe. Die Supernova 1987A hat neben Wasserstoff und Helium auch Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel, Silizium und Eisen ausgestoßen, wie die Messungen von France und seinen Kollegen zeigen.

Schon rund 20.000 Jahre vor seiner Explosion hat der Vorgängerstern der Supernova über einen starken Sternwind Materie ausgestoßen. Die Röntgenstrahlung der Sternexplosion hat diese Materie als sechs Trillionen Kilometer großen Ring um den Stern aufleuchten lassen. Von besonderem Interesse ist die so genannte Perlenkette, eine große Zahl hell leuchtender Regionen in dem Ring, die die Wechselwirkung der Schockfront der Explosion mit der früher abgeströmten Materie zeigen. Der erste dieser "hot spots" tauchte 1995 auf, inzwischen sind es rund 30. Die Forscher erwarten, dass diese hellen Gebiete weiter anwachsen und schließlich einen durchgehenden Ring bilden.

Die jetzt veröffentlichten Beobachtungen zeigen, dass die Emissionen in der Lyman-alpha-Linie des Wasserstoffs aus der Schockfront zwischen 2004 - den zunächst letzten Beobachtungen mit dem anschließend ausgefallenen STIS - und 2010 etwa um den Faktor 2 angestiegen sind. Für die Forscher außerdem interessant ist Strahlung von sich schnell bewegenden, mehrfach ionisierten Stickstoff-Atomen, da sie auf das Vorhandensein turbulenter elektromagnetischer Felder in der Schockregion hindeuten. "Unsere neuen Daten können uns dabei helfen, den Einfluss von Supernovae auf die Evolution von Galaxien zu verstehen", so France.

  

Rainer Kayser

Weitere Infos:

• Originalveröffentlichung:
  K. France et al.: Observing Supernova 1987A with the Refurbished Hubble Space Telescope. Science Express (2010)
  dx.doi.org/10.1126/science.1192134
• University of Colorado, Boulder:
  www.colorado.edu/

• Hubble Space Telescope:
  hubblesite.org/

Weitere Literatur:

• D. Arnett, J. N. Bahcall, R. P. Kirshner, S. E. Woosley: Supernova 1987A. Annual Review of Astroomy and Astrophysics 27, 629 (1989)
• R. McCray: Supernova 1987A revisited. Annual Review of Astroomy and Astrophysics 31, 175 (1993)

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