Explosionen sind fast immer cool und Supernovae gehören zu den spektakulärsten und gewalttätigsten Explosionen im Universum. Astronomen vermuten, dass die Ursache die wiederholte Produktion von Antimaterie im Kern des Sterns ist.
Supernovae treten auf, wenn sich ein Stern dem Ende seines Lebens nähert und die Kernprozesse, die den Stern befeuern, stärker nach außen drücken, als die Schwerkraft den Stern zusammenhalten kann. Die Art der erzeugten Supernova hängt von der Masse des Sterns ab. In Sternen mit einer Masse zwischen dem 95-130-fachen der Sonne kann dieser Prozess mehrmals auftreten, wodurch eine „pulsierende“ Supernova entsteht, die bis zu sieben Mal auftreten kann.
Die Ursache für die mehrfachen Explosionen kann in der Produktion von Antimaterieteilchen im Kern liegen, die dann rekombinieren und große Mengen an Energie freisetzen.
"Die Paarinstabilität tritt auf, wenn spät im Leben des Sterns eine große Menge Wärmeenergie in die Massen einer zunehmenden Anzahl von Elektron-Positron-Paaren fließt, anstatt Druck auszuüben", schrieb Dr. Stan Woosley vom Department of Astronomie und Astrophysik, USCS Santa Cruz.
Was passiert, ist Folgendes: Die erste Supernova tritt auf, angetrieben durch die Antimaterieexplosionen im Kern, und wirft eine große Menge des Materials des Sterns in den Weltraum aus. In der Nähe des Kerns bleibt jedoch noch genügend Materie übrig, damit sich der Stern wieder entzünden und wieder mit nuklearen Prozessen beginnen kann. Nach einigen hundert Tagen und einigen Jahren tritt nach demselben Mechanismus eine weitere Supernova auf, und wenn das ausgestoßene Material mit der vorherigen Hülle des ausgestoßenen Materials kollidiert, gibt die Wechselwirkung enorme Lichtmengen ab.
Dieser Prozess tritt nur bei Sternen im Bereich der Sonnenmasse 95-130 auf. Sterne mit Sonnenmassen unter 95 unterliegen typischen, sich nicht wiederholenden Supernovae, während Sterne über 130 Sonnenmassen der Instabilität des Paares unterliegen, jedoch mit einer solchen Kraft explodieren, dass nichts in der Nähe des Kerns zurückbleibt, um sich neu zu kombinieren und den Prozess erneut zu starten.
Die Produktion von Antimaterie im Kern sowie die große Lichtmenge, die durch die wiederholte Kollision der Schalen der ausgestoßenen Materie abgegeben wird, erklären sehr gut die ansonsten rätselhafte Leuchtkraft von SN 2006gy.
„Das Modell existierte vor 2006gy und die Vorhersage einer möglichen hellen Supernova dieser Art. Als wir von der Supernova erfuhren, führten wir viel detailliertere Berechnungen für 2006gy durch und stellten zu unserer Zufriedenheit fest, dass viele der beobachteten Fakten in den Modellergebnissen enthalten waren “, sagte Dr. Woosley.
Es gibt andere mögliche Kandidaten für diese Art der Wiederholung von Supernova, einschließlich Eta Carinae, obwohl sie leider nicht alle so spektakulär sind wie SN 2006gy.
Quelle: Arxiv-Papier
