Was ist vor 400 Jahren passiert, um diesen atemberaubend schönen Supernova-Überrest zu erschaffen - und gab es zwei oder nur einen Schuldigen? Diese Hubble-Weltraumteleskopansicht eines von Typ Ia geschaffenen Überrests hat Astronomen dabei geholfen, ein langjähriges Rätsel um die Art der Sterne zu lösen, die einige Supernovae verursachen, die als Vorläufer bekannt sind.
"Bis zu diesem Zeitpunkt wissen wir nicht wirklich, woher diese Art von Supernova stammt, obwohl wir sie jahrzehntelang studiert haben", sagte Ashley Pagnotta von der Louisiana State University bei einer Pressekonferenz auf dem Treffen der American Astronomical Society am Mittwoch. "Aber wir können jetzt sagen, dass wir die erste endgültige Identifizierung eines Vorläufers vom Typ 1a haben, und wir wissen, dass dieser einen doppelt entarteten Vorläufer gehabt haben muss - dies ist die einzige Option."
Dieser Supernova-Überrest mit dem telefonnummernähnlichen Namen SNR 0509-67.5 liegt 170.000 Lichtjahre entfernt in der Galaxie der Großen Magellanschen Wolke.
Astronomen haben lange vermutet, dass zwei Sterne für die Explosion verantwortlich waren - wie es bei den meisten Supernovae vom Typ 1a der Fall ist -, waren sich aber nicht sicher, was die Explosion ausgelöst hat. Eine Erklärung könnte sein, dass es durch Massentransfer von einem Begleitstern verursacht wurde, bei dem ein nahe gelegener Stern Material auf einen Begleiter eines weißen Zwergs verschüttet und eine Kettenreaktion auslöst, die eine der stärksten Explosionen im Universum verursacht. Dies ist als "Single-Degenerate" -Pfad bekannt - dies scheint die plausibelste, häufigste und am meisten bevorzugte Erklärung für viele Typ-1a-Supernovae zu sein.
Die andere Option ist die Kollision zweier weißer Zwerge, die als „doppelt entartet“ bezeichnet wird. Dies scheint die weniger verbreitete und nicht so weit verbreitete Erklärung für Supernovae zu sein. Für viele Astrophysiker schien das Fusionsszenario weniger wahrscheinlich zu sein, da zu wenige Doppel-Weiß-Zwerg-Systeme zu existieren scheinen. in der Tat scheint es nur eine Handvoll zu geben, die bisher entdeckt wurden.
Das Problem mit SNR 0509-67.5 war, dass Astronomen keinen Rest des Begleitsterns finden konnten. Aus diesem Grund wurde das doppelt entartete Szenario in Betracht gezogen, da in diesem Fall nichts mehr übrig ist, da beide weißen Zwerge bei der Explosion verbraucht werden. Im Fall eines einzelnen Vorfahren befindet sich der nichtweiße Zwergstern immer noch in der Nähe der Explosionsstelle und sieht immer noch so aus wie vor der Explosion.
Ein möglicher Weg, zwischen den verschiedenen Vorläufermodellen zu unterscheiden, bestand darin, tief in die Mitte eines alten Supernova-Überrests zu schauen, um nach dem Ex-Begleitstern zu suchen.
"Wir wissen, dass Hubble über die erforderliche Empfindlichkeit verfügt, um die schwächsten Überreste von Weißen Zwergen zu entdecken, die solche Explosionen verursacht haben könnten", sagte der leitende Ermittler Bradley Schaefer von der LSU. "Die Logik hier ist die gleiche wie das berühmte Zitat von Sherlock Holmes:" Wenn Sie das Unmögliche beseitigt haben, muss alles, was noch so unwahrscheinlich ist, die Wahrheit sein. "
Im Jahr 2010 bereiteten Schaefer und Pagnotta einen Vorschlag vor, nach schwachen Ex-Begleitsternen im Zentrum von vier Supernova-Überresten in der großen Magellanschen Wolke zu suchen, als sie ein Astronomiebild des Tages-Foto sahen, das ein Bild zeigt, das das Hubble-Weltraumteleskop bereits hatte hatte einen ihrer Zielreste, SNR 0509-67.5, genommen.
(Hinweis: Das APOD-Bild vom 12. Januar 2012 hat das SNR 0509-67.5!)
Da der Rest als schöne symmetrische Hülle oder Blase erscheint, kann das geometrische Zentrum genau bestimmt werden. Bei einer genaueren Analyse der zentralen Region stellten sie fest, dass sie bis zur Grenze der schwächsten Objekte, die Hubble auf den Fotos erkennen kann, völlig sternfrei ist. Das junge Alter bedeutet auch, dass sich überlebende Sterne nicht weit vom Ort der Explosion entfernt haben. Sie konnten alle möglichen einfach entarteten Szenarien von der Liste streichen und hatten das doppelt entartete Modell, in dem zwei weiße Zwerge kollidieren.
"Da wir alle möglichen einzelnen Entarteten ausschließen können, wissen wir, dass es sich um eine doppelte Entartung handeln muss", sagte Pagnotta. "Die Ursache von SNR 0509-67.5 lässt sich am besten durch zwei eng umkreisende weiße Zwergsterne erklären, die sich immer näher drehen, bis sie kollidieren und explodieren."
Pagnotta bemerkte auch, dass diese Supernova eigentlich keine normale Supernova vom Typ 1a ist, sondern eine Unterklasse namens 1991t, die eine extra helle Supernova ist.
Ein Artikel von Marat Gilfanov vom Max-Planck-Institut für Astrophysik aus dem Jahr 2010 zeigte, dass möglicherweise viele Supernova vom Typ 1a durch die Kollision zweier weißer Zwergsterne verursacht wurden, was für viele Astronomen eine Überraschung war. Darüber hinaus untersucht eine Überprüfung der jüngsten Supernova SN 2011fe, die im August 2011 explodierte, die Möglichkeit des doppelt entarteten Vorläufers. Es bleibt die Frage offen, ob diese Fusionen von Weißen Zwergen der Hauptkatalysator für Supernovae vom Typ Ia in Spiralgalaxien sind. Weitere Studien sind erforderlich, um zu wissen, ob Supernovae in Spiralgalaxien durch Fusionen oder eine Mischung der beiden Prozesse verursacht werden.
Schaefer und Pagnotta planen, andere Supernova-Überreste in der Großen Magellenischen Wolke zu untersuchen, um ihre Beobachtungen weiter zu testen.
Pagnotta bestätigte, dass jeder mit einer Internetverbindung diese Entdeckung hätte machen können, da alle verwendeten Hubble-Bilder öffentlich verfügbar waren und die Verwendung der Hubble-Daten von APOD ausgelöst wurde.
Quellen: Science Paper von Bradley E. Schaefer und Ashley Pagnotta (PDF-Dokument), HubbleSite, AAS-Pressekonferenz
