Schlagwort: Supernova

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Aufgeheizt durch die Supernova 1987A

Ein orangefarbener Kern ist von einem hellgelb leuchtenden Ring umgeben, der aus einzelnen Lichtpunkten besteht. Das Bild ist ein animiertes gif, das die Entwicklung im Lauf der Jahre zeigt.

Bildcredit: Weltraumteleskop Hubble, NASA, ESA; Videobearbeitung: Mark McDonald

Vor 25 Jahren wurde die hellste Supernova der Gegenwart entdeckt. Astronomen beobachteten sie im Lauf der Jahre. Während sich die Überreste der gewaltigen Sternexplosion ausbreiteten, prallen sie gegen früher ausgestoßene Materie.

Dieses Zeitraffervideo zeigt das eindeutige Ergebnis der Kollision. Es entstand aus Bildern, die zwischen 1994 und 2009 mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen wurden. Das animierte GIF zeigt die Kollision der Explosionswelle mit dem schon zuvor bestehenden Ring, die die sich nach außen bewegt. Der Ring ist ein Lichtjahr groß.

Die Kollision findet mit Geschwindigkeiten von fast 60 Millionen Kilometern pro Stunde statt. Sie heizte das Material des Rings so plötzlich auf, dass es zu leuchten begann. Astronominnen untersuchen die Kollision weiterhin, da sie die interessante Vergangenheit von SN 1987A beleuchtet und Hinweise auf den Ursprung der rätselhaften Ringe liefert.

Galerie: Jupiter-Venus-Mond-Konjunktion
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Die rätselhaften Ringe der Supernova 1987A

Mitten im Bild leuchtet ein Ring aus lellen Lichtern. Von diesem gehen nach oben und unten dunkelrote Ringe aus, die eine 8 bilden und nur schwach leuchten. Darum verteilt leuchten Sterne in unserer Milchstraße.

Bildcredit: ESA/Hubble, NASA

Wie entstanden die eigenartigen Ringe um die Supernova 1987A? Vor 25 Jahren – 1987 – wurde in der Großen Magellanschen Wolke die hellste Supernova der jüngsten Vergangenheit entdeckt. Mitten im Bild leuchtet der Überrest der gewaltigen Sternexplosion. Im Zentrum ist ein Objekt. Um seine Mitte verlaufen eigenartige äußere Ringe wie eine abgeflachte 8er-Schleife. Dieses Hubble-Bild des Überrestes SN1987A stammt vom letzten Jahr.

Große Teleskope wie das Weltraumteleskop Hubble beobachten regelmäßig die merkwürdigen Ringe. Trotzdem bleibt ihr Ursprung ein Rätsel. Eine Ursache der Ringe könnte eine Wechselwirkung mit Strahlen sein, die von einem verborgenen Supernovaüberrest – einem Neutronenstern – ausströmen. Auch eine Wechselwirkung zwischen dem Sternwind des Vorgängersterns und dem Gas, das beider Explosion freigesetzt wurde, wird vermutet.

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NGC 3239 und SN 2012A

Mitten im Bild ist eine kleine, blau leuchtende Zwerggalaxie, die irregulär geformt ist. Der Stern an ihrem rechten oberen Ende gehört nicht dazu, er liegt in unserer Milchstraße.

Bildcredit und Bildrechte: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, Universität von Arizona

Die irreguläre Galaxie NGC 3239 ist etwa 40.000 Lichtjahre groß. Sie ist von vielen Galaxien im galaxienreichen Sternbild Löwe umgeben. Ihre Entfernung beträgt nur 25 Millionen Lichtjahre. Sie beherrscht das Bildfeld mit einer merkwürdigen Anordnung an Strukturen, jungen blauen Sternhaufen und Sternbildungsregionen. Das lässt vermuten, dass NGC 3239 oder auch Arp 263 durch Galaxienverschmelzung entstand.

Am oberen Ende der hübschen Galaxie steht ein heller, gezackter Vordergrundstern. Er ist unserer Milchstraße und liegt fast genau in unserer Sichtlinie zu NGC 3239. Interessant ist jedoch, dass in NGC 3239 die erste bestätigte Supernova dieses Jahres stattfand. Sie wird als SN 2012A bezeichnet. Anfang des Monats entdeckten sie die Supernovajäger Bob Moore, Jack Newton und Tim Puckett.

In einer beschnittenen Version des größeren Bildes ist SN 2012A rechts unter dem hellen Vordergundstern markiert. Anhand der Lichtlaufzeit zu NGC 3239 ergibt sich, dass sich die Supernovaexplosion vor 25 Millionen Jahren ereignete. Sie wurde durch einen Kollaps im Kern eines massereichen Sterns ausgelöst.

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Nobelpreis für ein seltsames Universum

In der Mitte leuchtet ein helles Galaxienzentrum, das von viel Staub umgeben ist. Wir sehen die Galaxie schräg von der Seite. Vorne verläuft ein breiter Staubwulst, der die Galaxie vorne verdeckt.

Credit: High-Z Supernova Search Team, HST, NASA

Vor dreizehn Jahren wurden erstmals Ergebnisse präsentiert, die zeigen, dass die meiste Energie in unserem Universum nicht in Sternen oder Galaxien steckt. Stattdessen ist sie an den Raum selbst gebunden. In der Kosmologie heißt das: Die Beobachtungen ferner Supernovae lassen auf eine große kosmologische Konstante schließen.

Vorschläge einer kosmologischen Konstante (Lambda) sind nicht neu. Es gibt sie seit Beginn der modernen relativistischen Kosmologie. Diese Vorschläge waren jedoch unter Astronomen* meist nicht sehr beliebt: Lambda ist den bekannten Komponenten des Universums sehr unähnlich, Lambdas Wert schien durch andere Beobachtungen begrenzt und schließlich konnten schon vorher Kosmologien, die weniger seltsam waren, die beobachteten Daten auch ohne Lambda gut erklären.

Interessant ist dabei die anscheinend direkte und zuverlässige Methode der Beobachtungen sowie der gute Ruf der Forschenden, welche die Untersuchungen leiteten. Im Lauf der letzten dreizehn Jahre sammelten unabhängige Gruppen von Astronominnen* weiterhin Daten, welche die Existenz Dunkler Energie und das verwirrende Ergebnis einer derzeit beschleunigten Expansion des Universums anscheinend bestätigten.

Dieses Jahr wurden die Leiter dieser Gruppen für ihre Arbeit mit dem Physiknobelpreis ausgezeichnet. Eine dieser Gruppen nahm dieses Bild der Supernova SN 1994D auf, die 1994 am äußeren Rand der Spiralgalaxie NGC 4526 beobachtet wurde.

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An der Quelle des Goldes

Von oben ragt ein dunkler Himmelskörper mit goldfarbenen Schlieren ins Bild, darunter ist ein kleinerer Körper mit einer blauen und weißen Korona.

Bildcredit: Dana Berry, NASA

Woher stammt das Gold in eurem Schmuck? Niemand weiß das genau. Im Sonnensystem gibt es anscheinend mehr Gold, als im frühen Universum, in den Sternen und sogar bei typischen Supernovaexplosionen entstanden sein kann.

Kürzlich schlugen Forschende eine neue Quelle vor. Sie vermuten, neutronenreiche schwere Elemente wie Gold könnten am leichtesten bei seltenen neutronenreichen Explosionen entstehen. Ein Beispiel ist die Kollisionen von Neutronensternen.

Dieses Bild ist eine künstlerische Illustration. Zwei Neutronensterne kommen einander auf spiralförmigen Bahnen näher. Kurz darauf kollidieren sie. Kollisionen von Neutronensternen wurden auch als Ursprung der kurzen Gammablitze vorgeschlagen. Vielleicht besitzt ihr also schon ein Andenken an eine der mächtigsten Explosionen im Universum!

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Eine junge Supernova in der nahen Feuerradgalaxie

Oben in der Mitte ist das gelbliche Zentrum einer äspiralgalaxie, unten in den transparent wirkenden Spiralarmen ist ein Stern als PTF11kly markiert.

Bildcredit: D. Andrew Howell und BJ Fulton (LCOGT) et al., Faulkes Telescope North, LCOGT

Beschreibung: Ein naher Stern ist explodiert und wird von Teleskopen auf der ganzen Welt überwacht. Die Supernova wird als PTF 11kly bezeichnet. Sie wurde erst vor zwei Tagen bei der Himmelsdurchmusterung Palomar Transit Factory (PTF) von einem Computer entdeckt. Bei der Durchmusterung wird das Samuel-Oschin-Weitwinkelteleskop in Kalifornien eingesetzt. Es hat einen Durchmesser von 1,2 Metern.

Die Supernova wurde rasch entdeckt, es war eine der kürzesten Zeitspannen nach einer Supernovaexplosion. PTF 11kly ereignete sich in der fotogenen Feuerradgalaxie M101. Diese Galaxie nur etwa 21 Millionen Lichtjahre entfernt. Damit ist sie eine der nächstgelegenen Supernovae der letzten Jahrzehnte.

Rasche Folgebeobachtungen lieferten bereits klare Hinweise, dass PTF 11kly eine Typ-Ia-Supernova ist. Bei so einer Supernova detoniert ein Weißer Zwerg. Eine Typ-Ia-Supernova ereignet sich in immer gleicher Art und Weise. Daher eignet sich diese Art Supernovae zur Kalibrierung der Expansionsgeschichte des gesamten Universums.

Die Untersuchung einer so nahen und jungen Typ Ia-Supernova liefert vielleicht neue, einzigartige Hinweise. Wenn frühere Indizien stimmen, sollte PTF 11kly in den kommenden Wochen eine visuelle Größenklasse von etwa 10m erreichen. Damit kann sie vielleicht sogar mit mittelgroßen Teleskopen beobachtet werden.

APOD-Rückblick: das Beste der Spiralgalaxie M101
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Supernovae im der Strudelbecken

Das Bild zeigt zwei Ansichten der Galaie M51, die fast gleich aussehen, sie unterscheiden sich durch 2 Supernovae an unterschiedlichen Stellen.

Bildcredit und Bildrechte: R Jay Gabany

Beschreibung: Wo verwahren Spiralgalaxien ihre Supernovae? Natürlich in der Nähe ihrer massereichen Sternbildungsregionen. Diese Regionen liegen eher in den ausladenden blauen Spiralarmen.

Weil massereiche Sterne sehr kurzlebig sind, haben sie keine Chance, sich weit von ihrem Entstehungsort zu entfernen. Interessanterweise wurden in den letzten 6 Jahren zwei Supernovae vom Typ II in der nahen Spiralgalaxie M51 entdeckt. Eine Supernova vom Typ II ist die Todesexplosion eines massereichen Sterns. Eine dritte Supernova wurde 1994 beobachtet. Das macht diese Galaxie zu einer Supernova-Goldgrube.

Die beiden Vergleichsbilder zeigen, dass beide Supernovae in den großen Spiralarmen von M51 liegen. Es betrifft sowohl die Supernova SN2005cs, die 2005 entdeckt wurde, als auch die aktuelle SN2011dh. Diese außergewöhnlich helle Supernova wurde letzten Monat entdeckt. Die Galaxie M51, eine der ursprünglichen Spiralnebel, ist auch als Strudelbeckenglaxie bekannt.

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Schon wieder eine nahe Supernova in der Strudelgalaxie

Die Galaxie M51 ist etwas unscharf abgebildet, links unten in der großen Spirale leuchtet eine Supernova auf.

Credit und Bildrechte: Stephane Lamotte Bailey, Marc Deldem und Jean-Luc Dauvergne

Beschreibung: Kürzlich wurde eine der hellsten Supernovae der letzten Jahre in der nahe gelegenen Strudelgalaxie M51 entdeckt. 2005 wurde eine überraschend ähnliche Supernova in M51 entdeckt, die auf eine Supernova im Jahr 1994 folgte. Drei Supernovae in 17 Jahren sind ziemlich viel für eine einzige Galaxie. Die Gründe für diese Supernova-Welle in M51 werden derzeit untersucht.

Oben sind zwei Bilder von M51 übereinander montiert, die mit einem kleinen Teleskop aufgenommen wurden. Eines wurde am 30. Mai fotografiert, bevor die Supernova aufleuchtete. Das zweite stammt vom 2. Juni und zeigt die Supernova.

Das Bild vom 2. Juni ist eines der ersten Bilder der Supernova, die eingereicht wurden. Die Bilder wechseln sich ab, um die Position des explodierten Sterns zu zeigen. Die meisten Supernovae haben klassische Helligkeitsmuster, doch eine genaue Vorhersage des Helligkeitsanstiegs und -abfalls im Voraus ist schwierig. Die Entwicklung der Helligkeit kann Sternforschenden viel über das Geschehen verraten.

Derzeit ist die Supernova in M51 mit der Bezeichnung SN 2011dh noch hell genug, um sie mit einem kleinen Teleskop zu sehen. Daher werden Himmelsbeobachtende gebeten, die Strudelgalaxie so oft wie möglich zu fotografieren. So sollen die Zeitlücken gefüllt werden, die durch Unterbrechungen der Beobachtung an großen Teleskopen der Welt entstehen. Die Aufnahmen der sich verändernden Supernova werden hier hochgeladen.

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