Das Konzept eines Künstlers einer hypothetischen Supernova in unserer Galaxie. Bildnachweis: David A. Aguilar (CfA). klicken um zu vergrößern
Ein Team von Astronomen hat schwache sichtbare Echos von drei alten Supernovae gefunden, indem es ihr jahrhundertealtes Licht entdeckte, das von Wolken aus interstellarem Gas reflektiert wird, die Hunderte von Lichtjahren von den ursprünglichen Explosionen entfernt sind.
Die drei explodierenden Sterne befanden sich in einer nahe gelegenen Galaxie am südlichen Himmel der Erde und blitzten vor mindestens zwei Jahrhunderten und wahrscheinlich länger in kurzlebiger Brillanz auf. Der älteste dürfte vor mehr als sechshundert Jahren aufgetreten sein.
Die Lichtechos wurden durch Vergleich von Bildern der Large Magellanic Cloud (LMC) im Abstand von Jahren entdeckt. Indem das Team die gemeinsamen Elemente in jedem Bild der Galaxie präzise subtrahierte und mit dem Auge nach den verbleibenden variablen Objekten suchte, suchte es im Rahmen einer Himmelsvermessung nach Hinweisen auf unsichtbare dunkle Materie, die das Licht der Sterne vorübergehend verzerren könnte genannt SuperMACHO.
Diese sorgfältige Bildanalyse ergab auch eine kleine Anzahl konzentrischer, kreisförmiger Bögen, die sich am besten als Licht erklären lassen, das sich im Laufe der Zeit nach außen bewegt und gestreut wird, wenn es auf dichte Taschen mit kühlem interstellarem Staub trifft. Die Teammitglieder passen dann senkrechte Vektoren an die Kurven jedes Bogensystems an, von denen festgestellt wurde, dass sie rückwärts auf die Stellen von drei Überresten von Supernovae zeigen, die zuvor bekannt waren und als relativ jung angesehen wurden.
"Ohne die Geometrie des Lichtechos konnten wir nicht genau wissen, wie alt diese Supernovae waren", sagte der Astronom Armin Rest vom National Optical Astronomy Observatory (NOAO), Hauptautor eines Papiers über die Entdeckung am 22. Dezember , 2005, Ausgabe von Nature. "Eine relativ einfache Mathematik kann uns helfen, eine der schwierigsten Fragen zu beantworten, die Astronomen stellen können - genau wie alt ist dieses Objekt, das wir betrachten?"
So wie ein Schallecho auftreten kann, wenn Schallwellen von einer entfernten Oberfläche abprallen und zum Hörer zurückreflektieren, kann ein Lichtecho gesehen werden, wenn Lichtwellen, die sich durch den Raum bewegen, zum Betrachter zurückreflektiert werden - in diesem Fall die Mosaik-Digitalkamera eingeschaltet das 4-Meter-Teleskop Blanco der National Science Foundation am Cerro Tololo Interamerikanischen Observatorium (CTIO) in Chile.
Diese Technik kann auf berühmte Supernovae in der Geschichte ausgedehnt werden. "Stellen Sie sich vor, Sie sehen Licht von derselben Explosion, die Johannes Kepler vor etwa 400 Jahren zum ersten Mal gesehen hat oder die 1006 von chinesischen Beobachtern aufgezeichnet wurde", sagte Christopher Stubbs vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), Co-Autor des Papiers und Hauptforscher für das SuperMACHO-Programm. "Diese leichten Echos geben uns diese Möglichkeit."
Im Prinzip können Astronomen das Lichtecho in ein Spektrum aufteilen, um zu untersuchen, welche Art von Supernova aufgetreten ist. "Mit diesen Echos haben wir das Potenzial, die Todesursache des Sterns zu bestimmen, genau wie die Archäologen, die einen CT-Scan von König Tuts Mumie durchgeführt haben, um herauszufinden, wie er gestorben ist", sagte Co-Autor Arti Garg von CfA.
Astronomen können auch Supernova-Lichtechos verwenden, um die Struktur und Natur des interstellaren Mediums zu messen. Staub und Gas zwischen den Sternen sind unsichtbar, wenn sie nicht von einer Lichtquelle beleuchtet werden, so wie Nebel in der Nacht erst wahrgenommen wird, wenn er von den Scheinwerfern eines Autos beleuchtet wird. Eine Supernova-Explosion kann diese Beleuchtung liefern und die umgebenden Materiewolken mit ihrem blitzartigen Blitz beleuchten.
"Wir sehen die Reflexion als einen Bogen, weil wir uns in einer imaginären Ellipse befinden, wobei sich die Erde in einem Fokus der Ellipse und die alten Supernovae in dem anderen befinden", erklärte Nicholas Suntzeff von NOAO. „Wenn wir auf die Supernovae schauen, sehen wir die Reflexion des Lichtechos nur dann, wenn es die äußere Oberfläche der Ellipse schneidet. Die Form der Reflexion von unserem Standpunkt aus scheint ein Teil eines Kreises zu sein. “
Ein ungewöhnlicher Aspekt der Bögen ist, dass sie sich im Allgemeinen viel schneller als mit Lichtgeschwindigkeit zu bewegen scheinen. Dies verstößt nicht gegen die kosmische Geschwindigkeitsbegrenzung, die besagt, dass sich ein Objekt nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bewegen kann. „Unsere Teleskope sehen, dass sich die Reflexion bewegt und kein physisches Objekt“, fügte Suntzeff hinzu. "Es ist auch sehr aufregend, dass unsere Beobachtungen die visionäre Vorhersage von Fritz Zwicky im Jahr 1940 bestätigen, dass Licht von alten Supernovae in Echos der Explosion zu sehen ist."
Zwei zusätzliche hochauflösende Farbgrafiken zur Veranschaulichung dieses Ergebnisses sind unter http://www.noao.edu/outreach/press/pr05/pr0512.html verfügbar.
Weitere Mitautoren des Nature-Papers sind Knut Olsen und Chris Smith (CTIO); Jose Luis Prieto (Ohio State University); Douglas Welch (McMaster University, Ontario); Andrew Becker und Gajus Miknaitis (University of Washington); Marcel Bergmann (Zwillingsobservatorium); Alejandro Clocchiatti und Dante Minniti (Pontifica Universidad Catolica de Chile); und Kem Cook, Mark Huber und Sergei Nikolaev (Lawrence Livermore).
Das Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) mit Hauptsitz in Cambridge, Massachusetts, ist eine gemeinsame Zusammenarbeit zwischen dem Smithsonian Astrophysical Observatory und dem Harvard College Observatory. CfA-Wissenschaftler, die in sechs Forschungsabteilungen unterteilt sind, untersuchen den Ursprung, die Entwicklung und das endgültige Schicksal des Universums.
Originalquelle: CfA-Pressemitteilung
