Nicht alle Supernovae sind gleich, finden Astronomen. Aber jetzt scheint es einen dritten zu geben.
"Die Supernova-Explosion ist das energischste und brillanteste Ereignis im Universum", sagte Dae-Sik Moon von der University of Toronto und Teil eines Teams, das diese Woche seine Ergebnisse in Nature veröffentlichte. „Es ist reich an Informationen, nicht nur darüber, wie Sterne sterben, sondern auch, um den Ursprung des Lebens und die Expansion des Universums zu verstehen. Aber dieser ist überraschend anders. “
Die ersten beiden Arten von Supernova sind entweder heiße, junge Riesen, die gewalttätig ausgehen, wenn sie unter ihrem eigenen Gewicht zusammenbrechen, oder alte, dichte weiße Zwerge, die bei einer thermonuklearen Explosion explodieren.
Weiße Zwergsterne bestehen hauptsächlich aus Kohlenstoff und Sauerstoff, und obwohl die Supernova SN2005E aus einem System der weißen Zwerge zu stammen scheint, ist sie frei von Kohlenstoff und Sauerstoff und stattdessen reich an Helium.
SN2005E wurde erstmals am 13. Januar 2005 in der nahe gelegenen Galaxie NGC1032 entdeckt und seitdem haben Wissenschaftler verschiedene Beobachtungen mit verschiedenen Teleskopen durchgeführt.
Einerseits war die Menge an Material, die aus der Supernova herausgeschleudert wurde, zu gering, als dass sie von einem explodierenden Riesen stammen könnte. Darüber hinaus implizierte seine Lage, weit entfernt von den geschäftigen Knotenpunkten, an denen sich neue Sterne bilden, dass es sich um einen älteren Stern handelte, der Zeit gehabt hatte, von seinem Geburtsort abzuwandern. Andererseits stimmte seine chemische Zusammensetzung nicht mit der des zweiten Typs überein.
"Es war klar", sagte der Hauptautor Hagai Perets vom Weizmann-Institut in Israel und dem Harvard-Smithsonian-Zentrum für Astrophysik, "dass wir eine neue Art von Supernova sahen."
SN 2005E wies ungewöhnlich hohe Gehalte an den Elementen Calcium und Titan auf, die die Produkte einer Kernreaktion sind, an der Helium anstelle von Kohlenstoff und Sauerstoff beteiligt ist.
"Wir haben noch nie ein solches Spektrum gesehen", sagte Paolo Mazzali vom Max-Planck-Institut für Astrophysik. „Sobald der empfangende Stern eine bestimmte Menge angesammelt hat, beginnt das Helium explosionsartig zu brennen. Die einzigartigen Prozesse, die bei diesen Explosionen bestimmte chemische Elemente erzeugen, könnten einige der Rätsel im Zusammenhang mit der chemischen Anreicherung lösen. Dies könnte zum Beispiel die Hauptquelle für Titan sein. “
Computersimulationen, um zu sehen, welche Art von Prozess zu einem solchen Ergebnis hätte führen können, legen nahe, dass zwei weiße Zwerge beteiligt sind. einer von ihnen stiehlt dem anderen Helium. Wenn die Heliumlast des Diebsterns einen bestimmten Punkt überschreitet, tritt die Explosion auf.
"Der Spenderstern wird dabei wahrscheinlich vollständig zerstört, aber wir sind uns nicht ganz sicher über das Schicksal des Diebsterns", sagte Teammitglied Avishay Gal-Yam.
Tatsächlich sagen die Astronomen, dass diese relativ schwachen Explosionen nicht allzu selten sind.
Alex Filippenko vom UC Berkeley-Professor und Kollege Dovi Poznanski, beide Teil des Teams, das SN 2005E studiert, berichtete im vergangenen November über eine weitere Supernova, SN 2002bj, die ihrer Ansicht nach durch einen ähnlichen Mechanismus explodiert ist: die Zündung einer Heliumschicht auf einem weißen Zwerg.
"SN 2002bj ähnelt wohl SN 2005E, weist aber auch einige deutliche Beobachtungsunterschiede auf", sagte Filippenko. "Es war wahrscheinlich ein weißer Zwerg, der Helium von einem Begleitstern anreicherte, obwohl die Details der Explosion unterschiedlich zu sein scheinen, weil sich die Spektren und Lichtkurven unterscheiden."
Aber diese neue Art von Supernova könnte einige rätselhafte Phänomene im Universum erklären. Zum Beispiel wurden fast alle Elemente, die schwerer als Wasserstoff und Helium sind, in Supernovae erzeugt und von diesen dispergiert. Der neue Typ könnte helfen, die Verbreitung von Kalzium sowohl im Universum als auch in unserem Körper zu erklären.
Es könnte auch für beobachtete Konzentrationen von Partikeln verantwortlich sein, die Positronen genannt werden, im Zentrum unserer Galaxie. Positronen sind identisch mit Elektronen, jedoch mit entgegengesetzter Ladung, und einige haben angenommen, dass der Zerfall von noch nicht sichtbaren Partikeln der „dunklen Materie“ für ihre Anwesenheit verantwortlich sein könnte. Eines der Produkte der neuen Supernova ist jedoch eine radioaktive Form von Titan, die beim Zerfall Positronen emittiert.
"Dunkle Materie kann existieren oder nicht", sagte Gal-Yam, "aber diese Positronen werden vielleicht genauso leicht von der dritten Art von Supernova erklärt."
Weitere Forscher sind: Iair Arcavi und Michael Kiewe von der Fakultät für Physik des Weizmann-Instituts, Astronomen des Scuola Normale Superiore in Pisa und des INAF / Padova-Observatoriums in Italien, Prof. David Arnett von der University of Arizona sowie Forscher aus den USA , Kanada, Chile und Großbritannien.
Originalveröffentlichungen:
H.B. Perets, A. Gal-Yam, P. Mazzali et al., "Eine neue Art der Sternexplosion eines heliumreichen Vorfahren", Nature, 20. Mai 2010.
A. Mazzali, E. O. Ofek et al., "Supernova 2007bi war eine Supernova-Explosion mit Paarinstabilität", Nature, Vol. 3, No. 462, p. 624-627, 3. Dezember 2009.
Quellen: Max-Planck-Institut, EurekAlert, Weisman-Institut EurekAlert
