Ein Team von Astronomen unter der Leitung des California Institute of Technology (Caltech) hat eine neue, ultrahelle Klasse von Supernova entdeckt - und sie singt wirklich den Blues. Diese neuen Arten von Sternexplosionen sind möglicherweise eines der leuchtendsten beobachtbaren Objekte im Kosmos und können uns helfen, die Ursprünge der Sternengeburt besser zu verstehen, die Geheimnisse entfernter Galaxien zu enträtseln und sogar auf die Anfänge unseres Universums zurückzublicken.
"Wir lernen etwas über eine völlig neue Klasse von Supernovae, die vorher nicht bekannt war", sagt Robert Quimby, ein Postdoktorand von Caltech und Hauptautor eines Papiers, das in der Online-Ausgabe des Journals vom 9. Juni veröffentlicht werden soll Natur. Das Team fand nicht nur vier Instanzen dieser neuen Klasse, sondern die Studie half ihnen auch dabei, die Fragen hinter zwei zuvor bekannten Supernovae zu klären, die anscheinend zur selben Kategorie gehören.
Als Doktorand an der University of Texas in Austin trat Quimby 2007 an die Spitze der Astronomie, als er über die hellste Supernova berichtete, die jemals gefunden wurde: 100 Milliarden Mal heller als die Sonne und 10 Mal heller als die meisten anderen Supernovae. Zu der Zeit war es ein Rekord. Als 2005ap kategorisiert, hatte es eine ziemlich seltsame spektrale Signatur - einen Mangel an Wasserstoff. Aber Quimby war nicht der einzige in der "Klasse", der Hausaufgaben machte, da das Hubble-Weltraumteleskop auch ein rätselhaftes Ereignis entdeckte, das als SCP 06F6 aufgeführt ist. Auch es hatte ein ungewöhnliches Spektrum, aber nichts ließ die Forscher vermuten, dass es dem von 2005ap ähnelt.
Geben Sie Shri Kulkarni, John D. und Catherine T. MacArthur von Caltech, Professor für Astronomie und Planetenwissenschaften und Mitautor des Papiers. Sie engagierten Quimby als Gründungsmitglied der Palomar Transient Factory (PTF) - ein Projekt, das den Himmel nach nicht aufgezeichneten einfallenden Lichtblitzen absucht, die mögliche Supernova signalisieren könnten. Mit dem Auge des 1,2-Meter-Samuel-Oschin-Teleskops am Palomar-Observatorium entdeckten die Kollegen weitere vier neue Supernovae-Ereignisse. Bei der Messung der Spektren mit den 10-Meter-Keck-Teleskopen in Hawaii, dem 5,1-Meter-Teleskop in Palomar und dem 4,2-Meter-William-Herschel-Teleskop auf den Kanarischen Inseln stellten die Astronomen fest, dass alle vier Objekte eine ungewöhnliche spektrale Signatur aufwiesen. Quimby erkannte dann, dass, wenn Sie das Spektrum von 2005ap - der Supernova, die er einige Jahre zuvor gefunden hatte - leicht verschoben haben, es diesen vier neuen Objekten sehr ähnlich sah. Das Team zeichnete dann alle Spektren zusammen. "Boom - es war eine perfekte Übereinstimmung", erinnert er sich.
Von da an dauerte es nicht lange, bis man lernte, den Blues zu singen. Die Astronomen stellten schnell fest, dass SCP 06F6 durch Verschiebung des Spektrums mit früheren Befunden übereinstimmte. Die Ergebnisse zeigten, dass alle sechs Supernovae ein ähnlicher Typ waren - alle mit sehr blauen Spektren -, wobei die hellsten Wellenlängen im ultravioletten Bereich leuchteten. Dies war das fehlende Glied, das die beiden zuvor ungeklärten Supernovae verband. "Das war das Auffälligste daran - dass dies alles eine einheitliche Klasse war", sagt Mansi Kasliwal, ein Caltech-Doktorand und Mitautor der Natur Papier.
Obwohl Astronomen jetzt wissen, dass diese Supernovae verwandt sind, bleibt der Rest ein Rätsel. "Wir haben eine ganz neue Klasse von Objekten, die mit keinem der Modelle erklärt werden können, die wir zuvor gesehen haben", sagt Quimby. „Was wir über sie wissen, ist, dass sie hell und heiß sind - 10.000 bis 20.000 Kelvin; dass sie sich mit 10.000 Kilometern pro Sekunde schnell ausdehnen; dass ihnen Wasserstoff fehlt; und dass sie ungefähr 50 Tage brauchen, um zu verblassen - viel länger als die meisten Supernovae, deren Leuchtkraft oft durch radioaktiven Zerfall angetrieben wird. Es muss also einen anderen Mechanismus geben, der sie so hell macht. "
Was könnten sie sein? Eine Simulation führt zu einer Pulsationspaarinstabilität und die nächste zeigt auf einen Magnetar. Unabhängig von der Antwort ist das Ergebnis, dass die Beleuchtung den Astronomen hilft, entfernte Zwerggalaxien zu untersuchen, um das Spektrum des interstellaren Gases zu messen und ihre Zusammensetzung aufzudecken. Die Ergebnisse könnten auch „Licht ins Dunkel bringen“, wie alte Sterne gewesen sein könnten… bis in die Anfänge unseres Universums zurückreichen. "Es ist wirklich erstaunlich, wie reich der Nachthimmel weiterhin ist", sagt Kulkarni. "Neben Supernovae macht die Palomar Transient Factory auch in der Sternastronomie große Fortschritte."
Quelle der Originalgeschichte: California Institute of Technology.
