Supernova-Explosionen
Wie Sterne explodieren
Die Verschmelzung von Weißen Zwergen führt zu Supernova-Explosionen, zumindest in manchen Galaxien. Sternexplosionen eines bestimmten Typs, sogenannte 1a-Supernovae, sind ein wichtiges Werkzeug der Kosmologen: Mit ihrer Hilfe vermessen die Forscher die Expansion des Weltalls.
 © X-ray (NASA/CXC/MPA/M.Gilfanov & A.Bogdan), Infrared (NASA/JPL-Caltech/SSC), Optical (DSS) |
Dieses zusammengesetzte Bild des M31 (auch bekannt als die Andromeda-Galaxie) zeigt X-ray-Daten von NASA's Chandra X-ray Observatory in Gold, optische Daten aus dem Digitized Sky Survey in hellblau und Infrarot-Daten aus dem Spitzer Space Telescope in rot.
Beobachtungen von Astrophysikern des Max-Planck-Instituts für Astrophysik
in Garching bei München zeigen nun, dass diese Explosionen überwiegend
durch den Zusammenstoß Weißer Zwergsterne ausgelöst werden. Diese
überaschende Erkenntnis könnte bei der genauen Untersuchung der
geheimnisvollen Dunklen Energie von Bedeutung sein, schreiben die
Wissenschaftler im Fachblatt "Nature".
"Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Supernovae in den Galaxien, die wir
beobachtet haben, fast alle durch die Verschmelzung von zwei weißen
Zwergen hervorgerufen werden", sagt einer der beiden Forscher, Akos
Bogdan. "Das hatten die meisten Astronomen wohl nicht erwartet." Denn im
bislang favorisierten Szenario der Astrophysiker nimmt ein Weißer Zwerg
so lange Materie von einem aufgeblähten Riesenstern auf, bis es zu einer
thermonuklearen Explosion kommt. Die Kollision und Verschmelzung von
zwei Weißen Zwergen sollte dagegen nur für wenige Supernova des Typs 1a
verantwortlich sein.
Um diese Vorstellungen zu überprüfen, haben Bogdan und sein Kollege
Marat Gilfanov fünf nahe elliptische Galaxien, sowie den Zentralbereich
der Andromeda-Galaxie mit dem amerikanischen Chandra-Röntgensatelliten
beobachtet. Denn der Zustrom von Materie auf einen Weißen Zwerg sollte
über mehrere zehn Millionen Jahre hinweg Röntgenstrahlung erzeugen. Bei
der Verschmelzung von zwei Weißen Zwergen entsteht dagegen nur sehr
wenig Röntgenstrahlung.
Die Messungen der beiden Forscher zeigen, dass die Röntgenstrahlung der
untersuchten Galaxien 30- bis 50-mal schwächer ist als nach dem Zustrom-
Modell zu erwarten. Die überwiegende Mehrheit der Supernovae in diesen
Sternsystemen muss also, so die Schlussfolgerung von Bogdan und Gilfanov,
durch die Kollision von Weißen Zwergen ausgelöst werden. Dadurch könnte
eine genaue Untersuchung der Dunklen Energie, die die Expansion des Kosmos
beschleunigt, erschwert werden. Denn unterschiedliche Massen der Weißen
Zwerge führen zu leicht unterschiedlichen Helligkeiten der Supernova-Explosionen
und verfälschen so die Messungen. Allerdings ist bislang nicht klar, ob der Befund
von Bogdan und Gilfanov nur für elliptische Galaxien oder auch für Spiralgalaxien
gilt - hier sind weitere Untersuchungen nötig.
Rainer Kayser arbeitet als freier Wissenschaftsjournalist in Hamburg.
in Garching bei München zeigen nun, dass diese Explosionen überwiegend
durch den Zusammenstoß Weißer Zwergsterne ausgelöst werden. Diese
überaschende Erkenntnis könnte bei der genauen Untersuchung der
geheimnisvollen Dunklen Energie von Bedeutung sein, schreiben die
Wissenschaftler im Fachblatt "Nature".
"Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Supernovae in den Galaxien, die wir
beobachtet haben, fast alle durch die Verschmelzung von zwei weißen
Zwergen hervorgerufen werden", sagt einer der beiden Forscher, Akos
Bogdan. "Das hatten die meisten Astronomen wohl nicht erwartet." Denn im
bislang favorisierten Szenario der Astrophysiker nimmt ein Weißer Zwerg
so lange Materie von einem aufgeblähten Riesenstern auf, bis es zu einer
thermonuklearen Explosion kommt. Die Kollision und Verschmelzung von
zwei Weißen Zwergen sollte dagegen nur für wenige Supernova des Typs 1a
verantwortlich sein.
Um diese Vorstellungen zu überprüfen, haben Bogdan und sein Kollege
Marat Gilfanov fünf nahe elliptische Galaxien, sowie den Zentralbereich
der Andromeda-Galaxie mit dem amerikanischen Chandra-Röntgensatelliten
beobachtet. Denn der Zustrom von Materie auf einen Weißen Zwerg sollte
über mehrere zehn Millionen Jahre hinweg Röntgenstrahlung erzeugen. Bei
der Verschmelzung von zwei Weißen Zwergen entsteht dagegen nur sehr
wenig Röntgenstrahlung.
Die Messungen der beiden Forscher zeigen, dass die Röntgenstrahlung der
untersuchten Galaxien 30- bis 50-mal schwächer ist als nach dem Zustrom-
Modell zu erwarten. Die überwiegende Mehrheit der Supernovae in diesen
Sternsystemen muss also, so die Schlussfolgerung von Bogdan und Gilfanov,
durch die Kollision von Weißen Zwergen ausgelöst werden. Dadurch könnte
eine genaue Untersuchung der Dunklen Energie, die die Expansion des Kosmos
beschleunigt, erschwert werden. Denn unterschiedliche Massen der Weißen
Zwerge führen zu leicht unterschiedlichen Helligkeiten der Supernova-Explosionen
und verfälschen so die Messungen. Allerdings ist bislang nicht klar, ob der Befund
von Bogdan und Gilfanov nur für elliptische Galaxien oder auch für Spiralgalaxien
gilt - hier sind weitere Untersuchungen nötig.
Rainer Kayser arbeitet als freier Wissenschaftsjournalist in Hamburg.
