Verschiedene Pfade führen zu Supernovae Ia
Astronomen analysieren komplexe Wechselwirkung zwischen dem ausgestoßenen Material eines explodierten Sterns und dem umgebenden Medium.
Supernovae des Typs Ia entstehen durch die thermonukleare Explosion eines Weißen Zwergs, der Materie von einem zweiten Stern aufgenommen hat - aber was für ein Stern war dieser Begleiter? Im Fall der Supernova PTF 11kx zeigen Beobachtungen der komplexen Wechselwirkung zwischen der ausgestoßenen Materie des explodierten Sterns und dem Gas in der Umgebung, dass der Begleiter hier ein symbiotischer Roter Riese war – und das es offenbar verschiedene Wege gibt, die zu einer Supernova Ia führen.
Abb.: Künstlerische Darstellung eines symbiotischen Doppelsterns aus Weißem Zwerg und Rotem Riesen vor der Explosion als Supernova des Typs Ia (Bild: Romano Corradi/Instituto de Astrofisica de Canarias)
PTF 11kx wurde am 16. Januar 2011 vom automatischen Teleskop „Palomar Transient Factory“ bereits vor ihrem Maximum entdeckt und ist bei einer Rotverschiebung von 0,0466 etwa 620 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Ben Dilday vom Las Cumbres Observatory Global Telescope Network und seinen Kollegen gelang es, mit insgesamt 18 Spektren – von 3 Tagen vor dem Maximum bis 130 Tagen nach dem Maximum – die Entwicklung der Explosion genau zu verfolgen.
Die Beobachtungen zeigen, dass die von der Supernova ausgeworfene Materie nach 59 Tagen auf eine Reihe von Gashüllen gestoßen ist, die das Doppelsternsystem umgeben. Aus der chemischen Zusammensetzung und den Expansionsgeschwindigkeiten dieser vom Begleiter des explodierten Sterns abgestoßenen Hüllen können Dilday und seine Kollegen auf die Natur dieses Sterns zurückschließen. Es muss sich, so die Forscher, um einen Roten Riesen gehandelt haben, der zusammen mit dem Weißen Zwerg einen symbiotischen Doppelstern gebildet hat.
Dilday und seine Kollegen weisen darauf hin, dass es im Gegensatz zu ihren Ergebnissen zahlreiche Hinweise darauf gibt, dass Kollisionen zwischen zwei Weißen Zwergen zu Supernovae des Typs Ia führen. Für zwei nahe Supernovae konnte ein symbiotisches System als Vorgänger explizit ausgeschlossen werden.
„Die Lösung des seit langem bestehenden Rätsels um die Vorgängersysteme von Supernovae des Typs Ia ist also, dass es keinen singulären Pfad zu diesen Explosionen gibt“, schreiben die Forscher. Weitere Untersuchungen müssten jetzt zeigen, mit welcher Häufigkeit die unterschiedlichen Wege zur Gesamtheit der Ia-Supernovae beitragen und ob unterschiedliche Ursprünge zu unterschiedlichen absoluten Helligkeiten führen. Eine wichtige Frage für die Kosmologie, da Supernovae des Typs Ia als Standardkerzen eine entscheidende Rolle bei der Vermessung des Universums spielen.
Rainer Kayser
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