Schlagwort: Typ-Ia-Supernova

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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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Tychos Supernovaüberrest in Röntgenlicht

Eine flauschige Kugel mit violett leuchtendem Rand füllt das Bild. Es ist der Überrest der Supernova, die Tycho Brahe vor 400 Jahren beobachtete.

Bildcredit: NASA / CXC / F.J. Lu (Chinese Academy of Sciences) et al.

Welcher Stern erzeugte diesen riesigen Bovisten? Das Bild zeigt einen heißen, expandierenden Nebel, der von Tychos Supernova übrig blieb. Er ist das Ergebnis einer Sternexplosion, die der berühmte Astronom Tycho Brahe vor mehr als 400 Jahren beschrieb. Dieses Bild ist ein Komposit in drei Röntgen-Spektralfarben, die mit dem Röntgen-Observatorium Chandra im All aufgenommen wurden.

Die expandierende Gaswolke ist extrem heiß. Leicht unterschiedliche Geschwindigkeiten bei der Ausdehnung führten dazu, dass die Wolke flauschig wirkt. Der Stern, der die Supernova SN 1572 erzeugte, löste sich wahrscheinlich ganz auf. Doch wahrscheinlich hatte er einen Begleiter. Es ist ein Stern mit dem Namen Tycho G. Er ist zu blass, um ihn hier zu erkennen.

Es ist wichtig, Überreste des Vorläufers von Tychos Supernova zu finden, denn es war eine Supernova vom Typ Ia. Diese Art Supernovae sind eine wichtige Stufe der Entfernungsskala, um die Größenordnung des sichtbaren Universums zu kalibrieren. Die Spitze der Helligkeit von Supernovae vom Typ Ia gilt als gut erforscht. Daher sind sie ziemlich wertvoll, um den Zusammenhang zwischen Blässe und Distanz im fernen Universum zu erforschen.

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Der symbiotische Stern R Aquarii

Mitten im Bild leuchtet ein Stern, der von leuchtenden Spuren einer Explosion umgeben ist. Die Fasern der Explosion sind braun und teils lila gefärbt.
Bildcredit: Hubble, NASA, ESA; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Der veränderliche Stern R Aquarii ist ein Doppelsternsystem, das wechselwirkt. Es besteht aus zwei Sternen, die offenbar in enger symbiotischer Beziehung stehen. Schon mit einem Fernglas sieht man im Laufe eines Jahres, wie sich seine Helligkeit verändert. Das faszinierende System ist etwa 710 Lichtjahre entfernt. Es besteht aus einem kühlen Roten Riesenstern und einem heißen, dichten Weißen Zwergstern. Die beiden kreisen auf ihren Bahnen um ein gemeinsames Massezentrum.

Das sichtbare Licht des Doppelsterns stammt großteils vom Roten Riesen. Er ist ein veränderlicher Mira-Stern mit langer Periode. Der kleine, dichte Weiße Zwerg zog mit seiner Gravitation Materie aus der weiten Hülle des kühlen Riesensterns auf seine Oberfläche. Das löste eine thermonukleare Explosion, bei der Materie in den Raum geschleudert wurde.

Dieses Bild stammt vom Weltraumteleskop Hubble. Es zeigt den Trümmerring, der sich immer noch ausdehnt. Er ist etwas kleiner als ein Lichtjahr und entstand bei einer Explosion, die man Anfang der 1770er-Jahre beobachten konnte. Die Entwicklung dynamischer Ereignisse, bei denen die energiereiche Strahlung im System R Aquarii entsteht, verstehen wir weniger gut. Sie werden seit dem Jahr 2000 in den Daten des Röntgen-Observatoriums Chandra beobachtet.

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Ankündigung der Nova Carinae 2018

Ein rot leuchtender Nebel links unten ist von dicht verteilten Sternen überlagert. Rechts oben leuchten zwei helle Sterne, einer davon ist mit einem Pfeil markiert. Es ist die Nova Carinae 2018.

Bildcredit und Bildrechte: A. Maury und J. Fabrega

Wie hell wird die Nova Carinae 2018? Die Nova wurde erst letzte Woche entdeckt. Sie ist als ASASSN-18fv katalogisiert. Zwar treten Novae regelmäßig überall im Universum auf. Doch diese Nova ist am irdischen Himmel so ungewöhnlich hell, dass man sie auf der Südhalbkugel derzeit leicht mit einem Fernglas sieht.

Die Nova ist mit einem Pfeil markiert. Sie liegt nahe beim malerischen Carinanebel. Eine Nova vom Typ Ia ist eine thermonukleare Explosion auf der Oberfläche eines Weißen Zwergs. Für gewöhnlich wird sie ausgelöst, nachdem der Weiße Zwerg eine bestimmte Menge Materie eines Begleitsterns ansammelt hat. Doch die Details dieses Ausbruchs sind noch unbekannt.

Astronom*innen beobachten diesen ungewöhnlichen Sternausbruch in den nächsten Wochen, um zu sehen, wie sich die Nova Carinae 2018 entwickelt. Vielleicht wird sie hell genug für eine Beobachtung mit bloßem Auge.

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Nova über Thailand

Das Bild zeigt die Nova Sagittarius 2016 über dem antiken Wat Mahathat in Sukhothai in Thailand.

Bildcredit und Bildrechte: Jeff Dai (TWAN)

Diese Nova im Schützen ist hell genug, um sie mit einem Fernglas zu sehen. Die Sternexplosion wurde letzten Monat entdeckt. Sie erreichte letzte Woche sogar die Grenze zur Sichtbarkeit mit bloßem Auge. Eine klassische Nova entsteht durch eine thermonukleare Explosion auf der Oberfläche eines weißen Zwergsterns. Das ist ein dichter Stern, der so groß ist wie unsere Erde, aber die Masse unserer Sonne besitzt.

Das Bild zeigt die Nova über dem antiken Wat Mahathat in Sukhothai in Thailand. Es wurde letzte Woche fotografiert. Wenn ihr die Nova Sagittarius 2016 selbst sehen möchtet, geht einfach nach Sonnenuntergang hinaus und sucht das Sternbild Schütze (Sagittarius) am westlichen Horizont. Es wird oft als kultige Teekanne gesehen. Nahe bei der Nova leuchtet auch der sehr helle Planet Venus. Wartet nicht zu lange, weil die Nova verblasst. Außerdem geht dieser Teil des Himmels immer früher unter.

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Supernova und Cepheiden in der Spiralgalaxie UGC 9391

Das Bild der Galaxie UGC 9391 wurde mit Markierungen überlagert, welche die Cepheiden und eine aktuelle Supernova in der Galaxie markieren.

Bildcredit: NASA, ESA und A. Riess (STScI/JHU) et al.

Was verrät uns UGC 9391 über die Wachstumsrate des Universums? Vielleicht eine ganze Menge. Das Bild zeigt die Galaxie UGC 9391. Sie enthält veränderliche Sterne vom Typ der Cepheiden (sie sind als rote Kreise markiert) und eine aktuelle Supernova vom Typ Ia (beim blauen X).

Die Helligkeit beider Arten von Objekten ist festgelegt. Cepheiden sind oft relativ nahe. Dagegen sind Supernovae meist sehr weit entfernt. Daher ist diese Spiralgalaxie interessant. Sie macht es möglich, die Entfernung von nahen und fernen Bereichen im Universum zu kalibrieren.

Eine aktuelle Untersuchung neuer Daten stützt unverhofft die Vermutung, dass Cepheiden und Supernovae mit dem Universum etwas schneller expandieren, als man nach Messungen der Expansion im frühen Universum erwartet hätte. Die neuen Daten von UGC 9391 stammen von Hubble. Sie wurden mit früheren Hinweisen in ähnlichen Galaxien kombiniert. Das kosmologische Standardmodell beschreibt die Entwicklung im frühen Universum, und es war bisher sehr erfolgreich. Daher sucht man nun eifrig nach Gründen für diese Abweichung.

Es gibt eine Reihe an möglichen Erklärungen. Manche davon sind sensationell, z. B. ungewöhnliche Elemente wie Phantomenergie oder Dunkle Strahlung. Andere sind banal, etwa statistische Zufälle oder Quellen systematischer Irrtümer, die unterschätzt wurden. In Zukunft sind viele Beobachtungen geplant, die das Rätsel lösen sollen.

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Tychos Supernovaüberrest expandiert

Videocredit: NASA, CXC, GSFC, B. Williams et al.

Welcher Stern erzeugte diesen riesigen Bovist, der immer noch wächst? Hier ist das erste Video der Ausdehnung, das je von Tychos Supernovaüberrest erstellt wurde. Der Überrest entstand bei einer Sternexplosion, die der berühmte Astronom Tycho Brahe vor 400 Jahren beobachtete. Das Video dauert 2 Sekunden. Es ist ein Zeitraffer-Komposit aus Röntgenbildern, die von 2000 bis 2015 mit dem Röntgenteleskop Chandra im Weltraum aufgenommen wurden. Sie wurden mit einer Auswahl optischer Bilder ergänzt.

Die expandierende Gaswolke ist extrem heiß. Die Ausdehnung erfolgt mit leicht unterschiedlicher Geschwindigkeit. Dadurch erscheint die Wolke bauschig. Der Stern, aus dem SN 1572 entstand, löste sich wahrscheinlich ganz auf. Doch ein Stern mit der Bezeichnung Tycho G war vermutlich sein Begleiter. Er ist zu blass, um ihn hier zu erkennen.

Es ist wichtig, nach Vorläufern der Überreste von Tychos Supernova zu suchen. Es handelt sich nämlich um eine Supernova vom Typ Ia. Solche Supernovae sind wichtige Elemente der Entfernungsskala, mit der man den Maßstab des sichtbaren Universums kalibriert. Die Spitzenhelligkeit einer Typ-Ia-Supernova ist gut erklärbar. Das macht sie sehr wertvoll, um die Beziehung zwischen Blässe und Entfernung im fernen Universum zu erforschen.

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Aufstieg und Fall der Supernova 2015F

Videocredit und -rechte: Changsu Choi und Myungshin Im (Seoul National University)

Lehnt euch zurück und beobachtet, wie ein Stern explodiert. Die Supernova ereignete sich tatsächlich, als Dinosaurier auf der Erde lebten. Doch die Bilder, die das spektakuläre Ereignis zeigen, trudelten erst letztes Jahr ein. Berto Monard entdeckte die Supernova 2015F im März 2015 in der nahen Spiralgalaxie NGC 2442 entdeckt. Sie war so ungewöhnlich hell, dass man sie sogar mit kleinen Teleskopen sehen konnte.

Die Helligkeit entwickelte sich nach einem Muster, das zu einer Supernova vom Typ Ia passt. Das ist eine Art Sternexplosion, die auftritt, wenn ein Weißer Zwerg, der etwa so groß ist wie die Erde, so viel Masse ansammelt, dass sein Kern die Schwelle zur Kernfusion überschreitet. Das wurde möglicherweise durch einen begleitenden Weißen Zwerg mit geringerer Masse ausgelöst, der auf einer spiralförmigen Bahn hineinstürzte.

Es ist besonders interessant, nach Supernovae vom Typ Ia zu suchen, weil ihre absolute Helligkeit bekannt ist. Daher verrät ihre scheinbare Helligkeit die Entfernung. So kann man Entfernungen im gesamten Universum kalibrieren.

Das Video zeigt, wie der Stern zerstört wurde. Es beginnt mit Bildern vor der Explosion, dann folgt die Aufhellung und schließlich das Verblassen der Supernova. Ihr Leuchten wurde durch Kernspaltung verursacht und dauerte mehrere Monate an. Die Überreste von SN2015F sind inzwischen so blass, dass man sie nur noch mit großen Teleskopen sieht. Doch gestern leuchtete am Nachthimmel erneut etwas auf. Diesmal ist es eine sogar noch hellere Supernova. Sie liegt in einer näheren Galaxie, nämlich in Centaurus A.

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