Superleuchtende Supernovae sind die hellsten Explosionen im Universum. In nur wenigen Monaten kann eine superleuchtende Supernova in ihrer gesamten Lebensdauer so viel Energie freisetzen, wie unsere Sonne will. Und auf seinem Höhepunkt kann es so hell sein wie eine ganze Galaxie.
Eine der am meisten untersuchten superleuchtenden Supernovae (SLSN) heißt SN 2006gy. Sein Ursprung ist ungewiss, aber jetzt sagen schwedische und japanische Forscher, sie hätten vielleicht herausgefunden, was ihn verursacht hat: eine katastrophale Interaktion zwischen einem Weißen Zwerg und seinem massiven Partner.
SN 2006gy ist im Sternbild Perseus etwa 238 Millionen Lichtjahre entfernt. Es befindet sich in der Spiralgalaxie NGC 1260. Es wurde 2006 entdeckt, wie der Name schon sagt, und wurde von Astronomenteams unter Verwendung des Chandra-Röntgenobservatoriums, des Keck-Observatoriums und anderer untersucht.
"Dies war eine wahrhaft monströse Explosion, hundertmal energischer als eine typische Supernova."
Nathan Smith, UC Berkeley
Als SN 2006gy entdeckt wurde, leitete Nathan Smith von der UC Berkeley ein Team von Astronomen von der UC und der University of Texas in Austin. "Dies war eine wirklich monströse Explosion, hundertmal energischer als eine typische Supernova", sagte Smith. „Das bedeutet, dass der explodierte Stern so massiv gewesen sein könnte, wie ein Stern nur sein kann, ungefähr das 150-fache unserer Sonne. Das haben wir noch nie gesehen. "
Diese Arten von Sternen gab es meistens im frühen Universum, dachten damals die Astronomen. Als die Astronomen Zeuge dieser Explosion wurden, erhielten sie einen seltenen Einblick in einen Aspekt des frühen Universums.
Es war nicht nur die Energieabgabe von SN 2006gy, die Aufmerksamkeit auf sich zog. Das SLSN zeigt einige merkwürdige Emissionslinien, die Astronomen verwirrt haben. Jetzt glaubt ein Forscherteam, entdeckt zu haben, was hinter SN 2006gy steckt. Ihr Artikel trägt den Titel "Eine Supernova vom Typ Ia im Herzen der superleuchtenden transienten SN 2006gy". Es wurde in der Zeitschrift Science veröffentlicht.
Das Team besteht aus Forschern der Universität Stockholm in Schweden und Kollegen der Universität Kyoto, der Universität Tokio und der Universität Hiroshima. Das Team sah Emissionslinien aus Eisen, die erst etwa ein Jahr nach der Supernova auftraten. Sie untersuchten mehrere Modelle, um das Phänomen zu erklären, und entschieden sich für eines.
„Niemand hatte getestet, um Spektren von neutralem Eisen, d. H. Eisen, das alle Elektronen zurückhielten, mit den nicht identifizierten Emissionslinien in SN 2006gy zu vergleichen, da Eisen normalerweise ionisiert ist (ein oder mehrere Elektronen entfernt). Wir haben es versucht und mit Spannung gesehen, wie Linie für Linie genau wie im beobachteten Spektrum ausgerichtet war “, sagt Anders Jerkstrand, Institut für Astronomie, Universität Stockholm.
"Es wurde noch aufregender, als sich schnell herausstellte, dass sehr große Mengen Eisen benötigt wurden, um die Linien herzustellen - mindestens ein Drittel der Sonnenmasse -, was einige alte Szenarien direkt ausschloss und stattdessen ein neues enthüllte."
Bei dem neuen handelt es sich um einen Stern, der in eine Supernova geht und mit einer bereits vorhandenen dichten Hülle aus zirkumstellarem Material interagiert.
Nach den Ergebnissen des Teams startete SN 2006gy als Doppelstern. Ein Stern war ein weißer Zwerg von ähnlicher Größe wie die Erde. Der zweite war ein massiver, wasserstoffreicher Stern, der so groß war wie unser gesamtes Sonnensystem. Das Paar befand sich in einer engen Umlaufbahn.
Der größere Stern befand sich in den späteren Entwicklungsstadien und dehnte sich aus, als neuer Brennstoff gezündet wurde. Als sich seine Hülle ausdehnte, wurde der weiße Zwerg in den größeren Stern hineingezogen und drehte sich zur Mitte hin.
Während der In-Spirale des Weißen Zwergs stieß der massereichere Stern einen Teil seiner Hülle aus. Das geschah weniger als ein Jahrhundert vor der Supernova. Schließlich erreichte der Weiße Zwerg das Zentrum und wurde instabil. Es explodierte dann als Supernova vom Typ Ia. Als die Supernova explodierte, schlug das Material in den ausgestoßenen Umschlag. Diese Titankollision erzeugte die extreme Lichtleistung und die merkwürdigen Emissionslinien von SN 2006gy.
„Dass eine Supernova vom Typ Ia hinter SN 2006gy zu stehen scheint, stellt das, was die meisten Forscher geglaubt haben, auf den Kopf“, sagt Anders Jerkstrand.
"Dass sich ein Weißer Zwerg in einer engen Umlaufbahn mit einem massiven wasserstoffreichen Stern befindet und beim Fallen ins Zentrum schnell explodiert, liefert wichtige neue Informationen für die Theorie der Doppelsternentwicklung und die Bedingungen, unter denen ein Weißer Zwerg explodieren kann."
SN 2006gy war extrem hell, aber andere sind nahe gekommen.
Eine andere Supernova, SN 2005ap, war heller als SN 2006gy, aber nur auf ihrem Höhepunkt. Die Spitzenhelligkeit von SN 2005ap dauerte nur wenige Tage. Dann gibt es SN 2015L (auch ASASSN-15lh genannt), das noch heller war. Obwohl es sich um eine superleuchtende Supernova zu handeln schien, ist ihre Natur immer noch umstritten. Bei maximaler Helligkeit war SN 2015L 570 Milliarden Mal heller als die Sonne und 20 Mal heller als das kombinierte Licht der Milchstraße.
Mehr:
- Pressemitteilung: Neue Erkenntnisse über die hellsten Explosionen im Universum
- Forschungsbericht: Eine Supernova vom Typ Ia im Herzen der superleuchtenden transienten SN 2006gy
- Wikipedia: Superleuchtende Supernovae
