Erst Nova, dann Supernova
von Stefan Deiters astronews.com
28. August 2012
Wie genau entstehen Supernovae vom Typ Ia? Diese Frage
beschäftigt Astronomen seit einiger Zeit und ist von besonderem Interesse, da
dieser Supernova-Typ zur Entfernungsbestimmung verwendet wird. Nun konnten
Astronomen zeigen, dass ein Stern zunächst zur Nova wurde, bevor er schließlich
als Supernova explodierte.
So könnte das Vorläufersystem der Supernova
PTF 11kx ausgesehen haben.
Bild: Romano Corradi / Instituto de
Astrofísica de Canarias |
Wie kommt es zu Supernova-Explosionen vom Typ Ia? Diese Frage ist für
Astronomen und vor allem für Kosmologen von einigem Interesse, da diese
Sternexplosionen auch zur Bestimmung von Entfernungen im Universum benutzt
werden. So schloss man etwa auf die beschleunigte Expansion des Universums - und
damit auf die Dunkle Energie - aus Beobachtungen weit entfernter Supernovae.
Für die Entstehung von Supernovae vom Typ Ia kommen nach Ansicht der
Wissenschaftler zwei Prozesse infrage und in beiden Fällen ist ein Weißer
Zwergstern beteiligt: Entweder handelt es sich um ein Doppelsternsystem aus
einem Weißen Zwergstern und einem Stern in einer früheren Entwicklungsphase oder
aber um ein System aus zwei Weißen Zwergen. Im ersten Fall würde der Weiße Zwerg
so lange Material von seinem Begleiter abziehen, bis er schließlich eine
kritische Masse erreicht hat und explodiert. Im zweiten Fall würden die Weißen
Zwerge kollidieren.
In letzter Zeit schienen mehr und mehr Beobachtungen darauf hinzudeuten, dass
die Kollision Weißer Zwerge für Supernovae vom Typ Ia verantwortlich ist (astronews.com
berichtete wiederholt). In einer in der vergangenen Woche in der Zeitschrift
Science vorgestellten Studie wird aber nun gezeigt, dass sich zumindest
eine Supernova vom Typ Ia auf ein System aus zwei verschiedenartigen Sternen
zurückführen lässt, da das Vorläufersystem bereits Nova-Eruptionen gezeigt
haben muss.
Novae entstehen, so die Auffassung der Astronomen, in einem Doppelsternsystem
aus einem Weißen Zwerg und einem anderen Stern. Auch hier zieht der Weiße Zwerg
Material von seinem Begleiter ab und es kommt zu einer Explosion, die allerdings
nicht so stark ist, dass sie den Zwergstern zerstört. Ein Stern kann daher auch
wiederholt zur Nova werden.
Die von den Wissenschaftlern untersuchte Supernova PTF 11kx wurde mit Hilfe
der Palomar Transient Factory (PTF) in einer rund 600 Millionen
Lichtjahre entfernten Galaxie entdeckt. Rund um die Supernova spürten die
Astronomen dann eine Hülle aus Gas auf, das teils aus Wasserstoffgas bestand und
sehr wahrscheinlich von einer früheren Nova-Eruption stammt. Das Gas bewegte
sich nämlich mit einer Geschwindigkeit, die zu gering war, um durch eine
Supernova erklärt werden zu können, aber zu hoch, um nur ein einfacher stellarer
Wind zu sein.
Doch wenn diese Theorie stimmt, sollte irgendwann das ins All geschleuderte
Material der Supernova auf das langsamere Nova-Material treffen. Und genau dies
konnten die Astronomen bei weiteren Beobachtungen - zwei Monate nach der
Explosion - sehen. "Dies war die faszinierendste Supernova, die ich je
untersucht habe", meinte Ben Dilday, der an der University of California
in Santa Barbara und am Las Cumbres Observatory Global Telescope Network
forscht. "Für einige Monate zeigte nahezu jede Beobachtung etwas, was wir zuvor
noch nie gesehen hatten."
Novae kennt man auch in unserer Galaxie: So zeigt beispielsweise das System
RS Ophiuchi etwa alle 20 Jahre einen Nova-Ausbruch. Es besteht aus einem Weißen
Zwergstern und einem Roten Riesen (astronews.com berichtete wiederholt). Bislang
glaubte man allerdings, dass der Weiße Zwerg bei einem Nova-Ausbruch mehr
Material ins All abstößt, als er zwischen den Eruptionen vom Roten Riesen
aufnimmt und er damit nie die kritische Masse erreichen kann, um als Supernova
zu explodieren. Die neuen Beobachtungen von PTF 11kx zeigen nun, dass dies
offenbar doch passieren kann.
Die Astronomen schätzen grob, dass zwischen 0,1 und zwanzig Prozent aller
Supernova-Explosionen vom Typ Ia auf Systeme zurückzuführen sein könnten, die
zuvor Nova-Eruptionen gezeigt haben. Für die Astronomen, die
Supernova-Explosionen zur Entfernungsmessung verwenden und dafür eine möglichst
exakte Vorhersage über den Helligkeitsverlauf der Explosion machen müssen,
könnte die jüngste Entdeckung ein zusätzliches Problem bedeuten.
Die generellen Aussagen, die mithilfe von Supernovae-Explosionen bislang
gemacht wurden, dürfte trotz des Funds allerdings weiterhin gültig bleiben: "Wir
glauben nicht, dass dies die Existenz von Dunkler Energie infrage stellt", so
Dilday. "Es zeigt allerdings, dass wir für ein besseres Verständnis der Dunklen
Energie die Supernova-Explosionen besser verstehen müssen."
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