Astronomen haben Typ Ia Supernovae ziemlich gut herausgefunden. Diese Zuverlässigkeit führte zu der Entdeckung, dass sich unser Universum nicht nur ausdehnte, sondern beschleunigte, was wiederum zur Entdeckung der Dunklen Energie führte. Es gibt nur ein kleines Detail: Niemand weiß genau, was eine Supernova verursacht.
"Die Frage, was eine Supernova vom Typ Ia verursacht, ist eines der großen ungelösten Rätsel in der Astronomie", sagt Rosanne Di Stefano vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Astronomen sind sich sicher, dass für eine Supernova vom Typ Ia die Energie für die Explosion aus der weggelaufenen Fusion von Kohlenstoff und Sauerstoff im Kern eines Weißen Zwergs stammt. Um zu detonieren, muss der Weiße Zwerg an Masse zunehmen, bis er einen Wendepunkt erreicht und sich nicht mehr selbst tragen kann.
Aber wie wird ein weißer Zwerg größer? Es gibt zwei Leitszenarien für den Ka-Boom eines stabilen Weißen Zwergs, und beide enthalten einen Begleitstern. Bei der ersten Möglichkeit schluckt ein weißer Zwerg das Gas eines benachbarten Riesensterns. Bei der zweiten Möglichkeit kollidieren zwei weiße Zwerge und verschmelzen. Um festzustellen, welche Option richtig (oder zumindest häufiger) ist, suchen Astronomen nach Beweisen für diese binären Systeme.
Um Beweise für das erste Szenario zu finden, suchten Astronomen nach akkretierenden weißen Zwergen, indem sie nach sogenannten „superweichen“ Röntgenstrahlen suchten, die erzeugt werden, wenn Gas, das auf die Oberfläche des Sterns trifft, eine Kernfusion erfährt. Angesichts der durchschnittlichen Rate an Supernovae sollte eine typische Galaxie Hunderte dieser Art von Röntgenquellen enthalten. Es gibt jedoch nur wenige.
Dies ließ die Astronomen glauben, dass das Fusionsszenario möglicherweise die Quelle von Supernovae vom Typ Ia war, zumindest in vielen Galaxien. Diese Schlussfolgerung beruht auf der Annahme, dass akkretierende weiße Zwerge als superweiche Röntgenquellen erscheinen, wenn die einfallende Materie eine Kernfusion erfährt.
Ein neues Papier von Di Stefano und ihren Kollegen argumentiert jedoch, dass die Daten diese Hypothese nicht stützen. Das Papier argumentiert, dass einer durch Fusion ausgelösten Supernova auch eine Epoche vorausgehen würde, in der ein weißer Zwerg Materie ansammelt, die einer Kernfusion unterzogen werden sollte. Weiße Zwerge entstehen, wenn Sterne altern, und verschiedene Sterne altern unterschiedlich schnell. Jedes nahe Doppel-Weißzwerg-System durchläuft eine Phase, in der der erstgebildete Weißzwerg Materie von seinem langsamer alternden Begleiter gewinnt und verbrennt. Wenn diese weißen Zwerge Röntgenstrahlen erzeugen, sollten wir ungefähr hundertmal so viele superweiche Röntgenquellen finden wie wir.
Dies bedeutet, dass superweiche Röntgenstrahlen für beide Szenarien - eine durch Akkretion verursachte Explosion und eine durch Fusionen verursachte Explosion - keine Beweise liefern, da beide irgendwann Akkretion und Fusion beinhalten. Die von Di Stefano vorgeschlagene Alternative ist, dass das Weiß Zwerge leuchten bei Röntgenwellenlängen über lange Zeiträume nicht. Vielleicht kann Material, das einen weißen Zwerg umgibt, Röntgenstrahlen absorbieren, oder akkretierende weiße Zwerge können den größten Teil ihrer Energie bei anderen Wellenlängen abgeben.
Wenn dies die richtige Erklärung ist, sagt Di Stefano, "müssen wir neue Methoden entwickeln, um nach den schwer fassbaren Vorläufern der Supernovae vom Typ Ia zu suchen."
Quelle: CfA
