GRB 080913, eine entfernte Supernova, die von Swift entdeckt wurde. Bildnachweis: NASA / Swift / Stefan Immler
Die ersten Momente einer massiven Stern-Supernova können durch eine Explosion von Röntgenstrahlen eingeläutet werden, die von Weltraumteleskopen wie Swift erfasst werden können. Diese könnten dann den Astronomen sagen, wo sie die vollständige Show in Gammastrahlen und optischen Wellenlängen suchen sollen. Diese Ergebnisse stammen von der Universität von Leicester in Großbritannien, wo ein Forscherteam von dem Überschuss an thermischen Röntgenstrahlen überrascht war, die zusammen mit Gammastrahlenausbrüchen in Verbindung mit Supernovae nachgewiesen wurden.
"Die massereichsten Sterne können zehn- bis hundertmal größer sein als die Sonne", sagte Dr. Rhaana Starling vom Institut für Physik und Astronomie der Universität Leicester. „Wenn einem dieser Riesen das Wasserstoffgas ausgeht, bricht er katastrophal zusammen und explodiert als Supernova, wobei seine äußeren Schichten, die das Universum bereichern, weggeblasen werden.
„Aber das ist keine gewöhnliche Supernova; Bei der Explosion werden eng begrenzte Materialströme fast mit Lichtgeschwindigkeit aus den Polen des Sterns gedrückt. Diese sogenannten relativistischen Jets verursachen kurze Blitze energetischer Gammastrahlung, sogenannte Gammastrahlenexplosionen, die von Überwachungsinstrumenten im Weltraum aufgenommen werden und die Astronomen alarmieren. “
Leistungsstarke Gammastrahlenexplosionen (GRBs), die von Supernovae emittiert werden, können sowohl von bodengestützten Observatorien als auch vom Swift-Teleskop der NASA erfasst werden. Innerhalb von Sekunden nach dem Erkennen eines Bursts (daher der Name) leitet Swift seinen Standort an Bodenstationen weiter, sodass sowohl bodengestützte als auch weltraumgestützte Teleskope auf der ganzen Welt die Möglichkeit haben, das Nachleuchten des Bursts zu beobachten.
Der tatsächliche Moment des Zusammenbruchs des Sterns, in dem sein kollabierender Kern mit seiner Oberfläche reagiert, wird jedoch nicht beobachtet - er geschieht zu schnell, zu plötzlich. Wenn diese „Schockausbrüche“ die Quelle der überschüssigen thermischen Röntgenstrahlen (auch bekannt als Schwarzkörperemission) sind, die kürzlich in Swift-Daten identifiziert wurden, könnten einige der energetischsten Supernovae der Galaxie zu einem viel früheren Zeitpunkt lokalisiert und beobachtet werden - buchstäblich innerhalb der ersten Sekunden nach ihrer Geburt.
"Dieses Phänomen tritt nur in den ersten tausend Sekunden eines Ereignisses auf, und es ist schwierig, es von der Röntgenemission ausschließlich vom Gammastrahlen-Burst-Jet zu unterscheiden", sagte Dr. Starling. "Deshalb haben Astronomen dies bisher nicht routinemäßig beobachtet, und nur eine kleine Teilmenge der über 700 Bursts, die wir mit Swift entdecken, zeigt dies."
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Weitere Beobachtungen sind erforderlich, um festzustellen, ob die thermischen Emissionen tatsächlich vom anfänglichen Zusammenbruch der Sterne und nicht von den GRB-Jets selbst stammen. Auch wenn die Röntgenstrahlen sind Es ist fest entschlossen, von den Jets zu stammen, und liefert wertvolle Einblicke in die Struktur von GRBs… „aber die starke Assoziation mit Supernovae ist verlockend“, so Dr. Starling.
Lesen Sie hier mehr über die Pressemitteilung der University of Leicester und lesen Sie das Papier des Teams in der Online-Ausgabe vom 28. November der Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society hier (Vollständiges PDF auf arXiv.org hier.)
Eingefügtes Bild: Eine künstlerische Darstellung des Swift-Raumfahrzeugs mit einem Gammastrahlenausbruch im Hintergrund. Bildnachweis: Spectrum Astro. Erfahren Sie hier mehr über die Instrumente des Swift-Teleskops.
