Eine Supernova vom Typ II ist ein wirklich erstaunliches astronomisches Ereignis. Wie bei allen Supernovae besteht ein Typ II aus einem Stern, der am Ende seines Lebenszyklus einen Kernkollaps erlebt und explodiert, wodurch er seine äußeren Schichten abwirft. Eine Unterklasse dieses Typs ist als Typ IIb bekannt. Hierbei handelt es sich um Sterne, denen der Wasserstoffbrennstoff entzogen wurde und die kollabieren, weil sie die Fusion in ihrem Kern nicht mehr aufrechterhalten können.
Vor siebzehn Jahren hatten Astronomen das Glück, eine Supernova vom Typ IIb in der 40 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie NGC 7424 im südlichen Sternbild Grus zu beobachten. Jetzt, wo diese Supernova verblasst ist, ist die Hubble-Weltraumteleskop hat kürzlich das erste Bild eines überlebenden Gefährten aufgenommen und damit gezeigt, dass Supernovae tatsächlich in Doppelsternsystemen vorkommen.
Die Studie mit dem Titel „Ultraviolette Detektion des binären Begleiters zum Typ IIb SN 2001ig“ wurde kürzlich in der Astrophysikalisches Journal. Die Studie wurde von Stuart Ryder vom Australian Astronomical Observatory geleitet und umfasste Mitglieder des California Institute of Technology (Caltech), des Space Telescope Science Institute (STSI), der University of Amsterdam, der University of Arizona, der University of York und der Universität von Kalifornien.
Diese Entdeckung ist der bislang überzeugendste Beweis dafür, dass einige Supernovae durch das Absaugen zwischen binären Paaren entstanden sind. Wie Stuart Ryder kürzlich in einer Pressemitteilung der NASA angedeutet hat:
„Wir wissen, dass die Mehrheit der massereichen Sterne in binären Paaren vorliegt. Viele dieser binären Paare interagieren und übertragen Gas von einem Stern zum anderen, wenn ihre Umlaufbahnen sie nahe beieinander bringen. “
Die Supernova mit dem Namen SN 2001ig wurde 2002 von Astronomen mithilfe des Very Large Telescope (VLT) des European Southern Observatory lokalisiert. Im Jahr 2004 wurden diese Beobachtungen mit dem Gemini South Observatory weiterverfolgt, das zunächst auf die Anwesenheit eines überlebenden binären Begleiters hinwies. Ryder und sein Team kannten die genauen Koordinaten und konnten Hubble auf diesen Ort konzentrieren, als das Leuchten der Supernova nachließ.
Der Fund war besonders zufällig, weil er auch ein astronomisches Rätsel aufklären könnte, bei dem Supernovae mit abgestreifter Hülle ihre äußere Hülle verlieren. Ursprünglich glaubten Wissenschaftler, sie seien das Ergebnis von Sternen mit sehr schnellen Winden, die ihre äußeren Hüllen abschoben. Als Astronomen jedoch begannen, nach den Primärsternen zu suchen, aus denen diese Supernovae hervorgingen, konnten sie sie nicht finden.
Wie Ori Fox, Mitglied des Space Telescope Science Institute und Mitautor des Papiers, erklärte:
„Das war besonders bizarr, weil die Astronomen erwartet hatten, dass sie die massereichsten und hellsten Vorfahrensterne sein würden. Außerdem ist die Anzahl der Supernovae mit abgestreifter Hülle größer als vorhergesagt. “
Dies führte Wissenschaftler zu der Theorie, dass viele der abgestreiften Hüllsterne die primären in binären Sternensystemen mit geringerer Masse waren. Alles, was blieb, war, eine Supernova zu finden, die Teil eines binären Systems war, was Ryder und seine Kollegen vorhatten. Dies war keine leichte Aufgabe, da der Begleiter eher schwach war und an den Grenzen dessen stand Hubble könnte sehen.
Darüber hinaus sind nicht viele Supernovae bekannt, die innerhalb dieses Entfernungsbereichs abgehen. Zu guter Letzt mussten sie die genaue Position durch sehr genaue Messungen kennen. Dank Hubbles exquisiter Auflösung und UV-Fähigkeit konnten sie den überlebenden Begleiter finden und fotografieren.
Vor der Supernova umkreisten sich die Sterne mit einem Zeitraum von etwa einem Jahr. Als der Primärstern explodierte, hatte er einen Einfluss auf den Begleiter, blieb aber intakt. Aus diesem Grund ist SN 2001ig der erste überlebende Begleiter, der jemals fotografiert wurde.
Mit Blick auf die Zukunft hoffen Ryder und sein Team genau zu bestimmen, wie viele Supernovae mit abisolierten Umschlägen Begleiter haben. Derzeit wird geschätzt, dass mindestens die Hälfte von ihnen dies tut, während die andere Hälfte aufgrund von Sternwinden ihre äußere Hülle verliert. Ihr nächstes Ziel ist es, vollständig abgestreifte Hüllkurven-Supernovae zu untersuchen, im Gegensatz zu SN 2001ig und SN 1993J, die nur zu etwa 90% abgestreift waren.
Glücklicherweise müssen sie nicht so lange warten, um diese vollständig entkleideten Supernovae zu untersuchen, da sie in ihrer Umgebung nicht so viel Schockwechselwirkung mit Gas haben. Kurz gesagt, da sie ihre äußeren Umschläge lange vor ihrer Explosion verloren haben, verblassen sie viel schneller. Dies bedeutet, dass das Team nur zwei bis drei Jahre warten muss, bevor es nach den überlebenden Gefährten sucht.
Ihre Bemühungen dürften auch durch den Einsatz der James Webb Weltraumteleskop (JWST), dessen Start für 2020 geplant ist. Je nachdem, was sie finden, sind Astronomen möglicherweise bereit, das Rätsel zu lösen, was die verschiedenen Arten von Supernovae verursacht, was auch mehr über die Lebenszyklen von Sternen und die Geburt von Sternen verraten könnte Schwarze Löcher.
