Supernova-Geburt zum ersten Mal beobachtet

Die Astronomin Alicia Soderberg hat vor vier Monaten auf ihren Bildschirm geschaut und erwartet, den kleinen leuchtenden Fleck einer einmonatigen Supernova zu sehen. Aber was sie und ihre Kollegin stattdessen sahen, war ein merkwürdiger, extrem heller, fünfminütiger Röntgenstoß.

Mit dieser Beobachtung wurden sie die ersten Astronomen, die einen Stern beim Explodieren fangen konnten.

"Jahrelang haben wir davon geträumt, einen Stern zu sehen, gerade als er explodierte, aber tatsächlich einen zu finden, ist ein einmaliges Ereignis", sagte Soderberg, ein Hubble und Carnegie Princeton Fellow an der Princeton University.

Die Entdeckung, detailliert in der Ausgabe vom 22. Mai der Zeitschrift Natur, wird die frühen Stadien dieses gewaltsamen Sternentods beleuchten und als Entschlüsselungsschlüssel oder "Rosetta Stone" für Supernova - Studien dienen, wie Soderberg es ausdrückt.

Und die Analyse der Energie, die von der neuen Supernova, genannt SN 2008D, emittiert wird, könnte den Astronomen helfen, diesen explosiven Prozess und die Eigenschaften der Sterne, die dazu führen, besser zu verstehen.

Röntgen 'Ausbruch'

Eine typische Supernova tritt auf, wenn der Kern eines massereichen Sterns aus dem Kernbrennstoff ausläuft und unter seiner eigenen Schwerkraft kollabiert, um ein ultradünnes Objekt zu bilden, das als Neutronenstern bekannt ist. Aber nur so viel Material kann sich in den Neutronenstern verdichten, so dass einige der kollabierenden gasförmigen äußeren Schichten des ursprünglichen Sterns nicht passen können; stattdessen prallen sie einfach auf den Neutronenstern ab, erklärte Soderberg, und löste eine Schockwelle aus, die durch die äußeren Schichten zurückweht und den Stern in Stücke bläst.

Astronomen hatten jahrzehntelang vorhergesagt, dass diese "Ausbruchsphase" zu einem mehrminütigen Röntgenstrahl führen würde, aber bis zur Entdeckung von Soderberg und Princeton, der Postdoktorandin von Edo Berger, hatte noch nie jemand das Signal beobachtet. Supernovae wurden nur gefunden, wenn sie sich Tage oder Wochen nach ihrer ersten Explosion aufhellten.

"Mit den leistungsfähigsten Radio-, optischen und Röntgenteleskopen am Boden und im Weltraum konnten wir die Entwicklung der Explosion von Anfang an beobachten", sagte Berger. "Dies bestätigte schließlich, dass die große Röntgenblitze die Geburt einer Supernova markierte."

Die Entdeckung sei ein Fall von Serendipity, sagte Soderberg, als das Team den Swift-Satelliten der NASA auf NGC 2770 zeigte, um die Supernova SN 2007uy (90 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Lynx) zu beobachten und zufällig den Röntgenstrahl-Ausbruch auffing.

"Wir waren zur richtigen Zeit am richtigen Ort, mit dem richtigen Teleskop am 9. Januar und erlebten die Geschichte", sagte Soderberg.

Weltweites Monitoring

Nach Beobachtung des Röntgenausbruchs installierte Soderberg eine internationale Beobachtungskampagne mit Teleskopen auf der ganzen Welt, um die Baby-Supernova zu beobachten, darunter das Hubble Space Telescope, das Gemini South Telescope in Chile, das Lick Observatory und das Keck I Teleskop Hawaii, unter anderem.

Die kombinierten Beobachtungen halfen dabei, die Energie des anfänglichen Röntgenstrahls zu bestimmen und zeigten, dass es sich um eine typische Typ-Ibc-Supernova handelt, die auftritt, wenn ein massiver, kompakter Stern explodiert.

Die Beobachtungen werden auch einen Einblick in die frühen Stadien der Supernovae geben.

"Dieser erste Fall, in dem die Röntgensignatur des Sternentodes erfasst wird, wird uns helfen, viele Lücken bezüglich der Eigenschaften von massereichen Sternen, der Geburt von Neutronensternen und Schwarzen Löchern und der Auswirkungen von Supernovae auf ihre Umwelt zu schließen. sagte Neil Gehrels, Hauptforscher des Swift-Satelliten.

Die Untersuchung dieses anfänglichen Röntgenausbruchs wird Astronomen auch eine Signatur geben, um ihnen zu helfen, andere neugeborene Supernovae auszuspionieren und ihre Zeit der Explosion auf wenige Sekunden festzulegen, anstatt wie vorhergehende Zeitschätzungen ein paar Tage.

"Wir wissen jetzt auch, nach welchem ​​Röntgenmuster gesucht werden soll", sagte Gehrels. "Hoffentlich werden wir in diesem kritischen Moment noch viele Supernovae finden können."

  • Video: Supernova Zerstörer / Schöpfer
  • Stimme jetzt: Die seltsamsten Dinge im Raum
  • Top 10 Sterne Mysterien