Schlagwort: Typ-Ia-Supernova

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NGC 3370: Hubble zeigt eine Spiralgalaxie

Eine große, blau schimmernde Spiralgalaxie füllt mehr als das halbe Bild, sie liegt rechts unten, wir sehen sie schräg von oben. Links unten und oben sind kleinere Galaxien, sie leuchten gelblich und sind viel weiter entfernt.

Bildcredit: ESA/Hubble und NASA, A. Riess, K. Noll

Schaut unsere Milchstraße aus der Ferne so aus? Die Spiralgalaxie NGC 3370 hat eine ähnliche Größe und Gestalt wie unsere Heimatgalaxie. Sie hat bloß keinen Zentralbalken. NGC 3370 ist ungefähr 100 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Löwe (Leo).

Hier wurde sie vom Weltraumteleskop Hubble sehr detailreich aufgenommen. Wir sehen die große, schöne Spirale schräg von oben. Sie ist nicht nur fotogen, sondern ist auch scharf genug abgebildet, um pulsierende Sterne darin zu untersuchen, die als Cepheiden bezeichnet werden. Mit diesen Sternen kann man die Distanz zu NGC 3370 genau bestimmen.

NGC 3370 wurde für diese Untersuchung gewählt, weil die Spiralgalaxie im Jahr 1994 auch Schauplatz einer gut bekannten Sternexplosion war – einer Supernova vom Typ Ia. Die bekannte Entfernung basiert auf Cepheiden-Messungen. Man kombinierte diese Standardkerzen-Supernova mit Beobachtungen von noch weiter entfernten Supernovae. Damit konnte man die Größe des ganzen Universums bestimmen, aber auch die Geschwindigkeit, mit der es sich ausdehnt.

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Supernova 2025rbs in NGC 7331

In der Spiralgalaxie NGC 7331 explodierte die Supernova 2025rbs. Sie ist im Bild markiert. Man findet sie nahe beim hellen Zentrum der Galaxie. Auch der Außenrand der Spiralgalaxie ist markiert.

Bildcredit: Ben Godson (Universität von Warwick)

Vor langer Zeit in einer 50 Millionen Lichtjahren entfernten Galaxie, da explodierte ein Stern. Das Licht dieser Supernova wurde bei uns auf der Erde aber erst am 14. Juli zum ersten Mal mit Teleskopen beobachtet. Sie ist derzeit die hellste Supernova am Nachthimmel und wurde von Astronomen Supernova 2025rbs benannt.

2025rbs wurde als Supernova vom Typ Ia erkannt. Diese Supernovae entstehen in Doppelsternsystem, wenn ein Weißer Zwerg Material von seinem Begleitstern aufnimmt. Das endet schließlich mit einer thermonuklearen Explosion. Supernovae vom Typ Ia dienen auch als Standardkerzen, mit denen man Entfernungen im Universum messen kann.

Die Heimatgalaxie von Supernova 2025rbs ist NGC 7331. Sie ist eine helle Spiralgalaxie und im nördlichen Sternbild Pegasus zu finden. NGC 7331 wird auch gerne als Pendant unserer Milchstraße bezeichnet.

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Doppelte Explosion einer Supernova

Zwischen lose verteilten Sternen leuchtet ein Ring. Er ist außen orange-braun und glatt, innen blau und wolkig.

Bildcredit: ESO, P. Das et al.; Hintergrundsterne (NASA/Hubble): K. Noll et al.

Können Supernovae zweimal explodieren? Ja, wenn die erste Explosion wie ein Sprengzünder für die zweite wirkt. Dies ist eine der gängigen Hypothesen zur Entstehung des Supernova-Überrests SNR 0509-67.5.

In diesem Doppelsternsystem führt die Gravitation dazu, dass der größere und „fluffigere“ Stern Masse an seinen kleineren, dichteren Begleiter abgibt. Dieser ist ein Weißer Zwerg. Schlussendlich wird die Temperatur an der Oberfläche des Weißen Zwergs so hoch, dass er explodiert und eine Stoßwelle erzeugt, die sich sowohl nach außen als auch nach innen ausbreitet. Das löst eine vollständige Typ-Ia-Supernova nahe dem Zentrum aus.

Aktuelle Aufnahmen des Systems SNR 0509-67.5, wie dieses Bild des Very Large Telescope in Chile, zeigen zwei Hüllen, deren Radien und Zusammensetzungen zu der Hypothese der doppelten Explosion passen.

Das System SNR 0509-67.5 ist auch bekannt für zwei weitere ungelöste Rätsel: Warum wurde seine helle Supernova vor 400 Jahren nicht beobachtet? Und warum ist heute kein sichtbarer Begleitstern mehr vorhanden?

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Der ungewöhnliche Nebel Pa 30

Der magentafarbene Nebel mit gelblichen radialen Strahlen erinnert an ein Feuerwerk.

Bildcredit: NASA, ESA, USAF, NSF; Bearbeitung: G. Ferrand (U. Manitoba), J. English (U. Manitoba), R. A. Fesen (Dartmouth), C. Treyturik (U. Manitoba); Text: G. Ferrand und J. English

Wie entstand dieses ungewöhnliche himmlische Feuerwerk? Der Nebel wird Pa 30 genannt. Er liegt in derselben Himmelsregion, wo im Jahr 1181 ein heller „Gaststern“ am Himmel stand. Die Fasern von Pa 30 sehen zwar ähnlich aus wie solche, die bei einer Nova (z. B. GK Per) oder einem planetarischen Nebel (z. B. NGC 6751) entstehen.

Trotzdem schlagen einige Astronom*innen vor, dass er durch eine seltene Art Supernova entstand: eine thermonukleare Explosion vom Typ Iax, die SN 1181 heißt. In diesem Modell entstand die Supernova nicht durch die Explosion eines einzigen Sterns. Stattdessen entsteht diese Explosion, wenn zwei Weiße Zwerge auf einer spiralförmigen Bahn zusammenlaufen und verschmelzen.

Der blaue Punkt in der Mitte ist wohl ein Zombiestern, nämlich der übrig gebliebene Weiße Zwerg, der die Supernova-ähnliche Explosion überdauert hat.

Für dieses Bild wurden mehrere Bilder und Datensets kombiniert, die mit Teleskopen für Infrarot (WISE), sichtbares Licht (MDM, Pan-STARRS) und Röntgen (Chandra, XMM) aufgenommen wurden. Zukünftige Beobachtungen und Analysen können uns noch mehr erzählen.

Info zur totalen Sonnenfinsternis am 8. April 2024

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RCW 86: Historischer Supernovaüberrest

Der Supernovaüberrest RCW 86 leuchtet blassrot und zeichnet sich kaum vom Hintergrund ab.

Bildcredit und Bildrechte: CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA, T.A. Rector (Univ. of Alaska / NSF’s NOIRLab), J. Miller (Gemini Obs. / NSF’s NOIRLab), M. Zamani und D. de Martin (NSF’s NOIRLab)

Im Jahr 185 n. Chr. berichteten chinesische Astronomen vom Erscheinen eines neuen Sterns in der Nanmen-Sterngruppe. Dieser Teil des Himmels entspricht auf modernen Sternkarten dem Bereich um die Sterne Alpha und Beta Centauri. Der neue Stern war monatelang mit bloßem Auge sichtbar, er gilt als die älteste bekannte Supernova.

Diese detailreiche Teleskopansicht zeigt die ausgefransten Umrisse des Emissionsnebels RCW 86, der sich gerade noch vom Sternenhintergrund abhebt. Er ist vermutlich der Überrest der Sternexplosion. Das Bild wurde mit der Weitwinkelkamera für Dunkle Energie am Cerro Tololo Inter-American Observatorium in Chile aufgenommen. Es zeigt die gesamte Ausdehnung der zerfransten Gashülle, die von der immer noch expandierenden Stoßwelle ionisiert wird.

Bilder aus dem Weltraum zeigen, dass das Element Eisen in RCW 86 reichlich vorhanden ist und dass es im Überrest keinen Neutronenstern oder Pulsar gibt. Das lässt auf eine Supernova vom Typ Ia schließen. Bei der Supernovaexplosion eines massereichen Sterns kollabiert der Kern. Eine Supernova vom Typ Ia ist jedoch die thermonukleare Detonation eines Weißen Zwergsterns in einem Doppelsternsystem, nachdem er Materie von einem Begleitstern aufgenommen hat.

RCW 86 ist etwa 8000 Lichtjahre entfernt und 100 Lichtjahre groß. Der Supernovaüberrest befindet sich nahe der Ebene unserer Milchstraße und ist am Himmel größer als der Vollmond, doch für das bloße Auge er ist zu blass.

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RCW 86: Historischer Supernovaüberrest

Überrest der Supernova in der Nanmen-Sterngruppe - heute Alpha und Beta Centauri, von der chinesische Astronomen im Jahr 185 n. Chr. berichteten.

Bildcredit und Bildrechte: Martin Pugh

Im Jahr 185 n. Chr. berichteten chinesische Astronomen vom Erscheinen eines neuen Sterns in der Nanmen-Sterngruppe. Dieser Teil des Himmels entspricht auf aktuellen Sternkarten Alpha und Beta Centauri. Der neue Stern war monatelang sichtbar und ist vermutlich die früheste dokumentierte Supernova.

Dieses detailreiche Bild zeigt den Emissionsnebel RCW 86, bei dem es sich wohl um den Überrest dieser Sternexplosion handelt. Die Schmalbanddaten erfassen das Gas, das durch die immer noch expandierende Stoßwelle ionisiert wurde.

Bilder aus dem Weltraum zeigen einen Überfluss an dem Element Eisen und das Fehlen eines Neutronensterns oder Pulsars im Überrest. Das lässt vermuten, dass es sich um eine Supernova vom Typ Ia handelte. Anders als bei der Supernovaexplosion eines massereichen Sterns mit kollabierendem Kern ist eine Typ-Ia-Supernova die thermonukleare Detonation auf einem Weißen Zwergstern, der zuvor Materie von einem Begleiter in einem Doppelsternsystem angesammelt hat.

RCW 86 ist etwa 8000 Lichtjahre entfernt und ungefähr 100 Lichtjahre groß. Der Supernovaüberrest liegt nahe der Ebene unserer Milchstraße und ist am Himmel größer als der Vollmond, aber zu blass für das bloße Auge.

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NGC 7814: Kleiner Sombrero mit Supernova

Die Galaxie NGC 7814 im Sternbild Pegasus erinnert an M104, den Sombreronebel und wird daher Kleiner Sombrero genannt - hier mit Supernova SN 2021rhu.

Bildcredit und Bildrechte: CHART32 Team

Beschreibung: Richtet euer Teleskop zum hoch fliegenden Sternbild Pegasus, dort findet ihr eine Ansammlung von Milchstraßensternen und fernen Galaxien. In der Mitte dieses hübschen Sichtfeldes, das von einem Vollmond fast bedeckt würde, liegt NGC 7814. Diese Galaxie wird manchmal Kleiner Sombrero genannt, weil sie an die hellere, berühmtere M104 erinnert, die Sombrerogalaxie.

Sowohl der Sombrero als auch der Kleine Sombrero sind von der Seite sichtbare Spiralgalaxien, beide haben ausgedehnte Halos und Zentralwölbungen, die von den Silhouetten dünner Staubbahnen durchschnitten werden. NGC 7814 ist ungefähr 40 Millionen Lichtjahre entfernt und geschätzte 60.000 Lichtjahre groß. Damit ist der Kleine Sombrero physisch ungefähr gleich groß wie seine bekanntere Namensgeberin und erscheint nur deshalb kleiner und blasser, weil er weiter entfernt ist.

Auf dieser Teleskopansicht vom 17. Juli befindet sich in NGC 7814 eine neu entdeckte Supernova, die links neben dem Zentrum der Galaxie markant leuchtet. Die Sternexplosion ist als SN 2021rhu katalogisiert, sie ist eine Typ Ia-Supernova und kann somit der Kalibrierung der Entfernungsskala des Universums dienen.

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Supernova in NGC 2525

In der Balkenspiralgalaxie NGC 2525 im Sternbild Achterdeck des Schiffs (Puppis) wurde im Januar 2018 wurde die Supernova SN 2018gv entdeckt.

Bildcredit und Bildrechte: NASA, ESA, A. Riess (STScI/JHU) und das SH0ES-Team; Danksagung: M. Zamani (ESA/Hubble)

Beschreibung: Die große, schöne Balkenspiralgalaxie NGC 2525 liegt 70 Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt. Am Nachthimmel der Erde leuchtet sie innerhalb der Grenzen des südlichen Sternbildes Achterdeck des Schiffs (Puppis). Sie hat einen Durchmesser von ungefähr 60.000 Lichtjahren, ihre Spiralarme, die von dunklen Staubwolken, massereichen blauen Sternen und rötlichen Sternbildungsregionen gesäumt sind, winden sich durch diesen prächtigen Schnappschuss des Weltraumteleskops Hubble.

Im Januar 2018 wurde die Supernova SN 2018gv im Randbereich von NGC 2525 entdeckt, sie ist der hellste Stern links unten im Bild. Eine einjährige Serie an Hubble-Beobachtungen folgte der Sternexplosion in Zeitraffer – es war die Kernexplosion eines weißen Zwergsterns, die ausgelöst wurde, nachdem er Material von einem Begleitstern angesammelt hatte und langsam verblasst war. Wie wird als Typ-Ia-Supernova eingestuft, Ihre Helligkeit dient als kosmische Standardkerze. Mithilfe von Typ-Ia-Supernovae werden Entfernungen zu Galaxien vermessen und die Expansionsrate des Universums bestimmt.

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