Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Asphärische Supernovaexplosionen sind Quellen kosmischer Gamma-Blitze

30.05.2005


Asphärische Explosion eines massereichen Sterns und richtungsabhängige Form der Sauerstofflinie. Bei der Supernova "1998bw", von der ein Gammablitz gesichtet wurde, zeigte der Jet und der Gammablitz in Richtung Erde. Die Sauerstofflinie im Spektrum hatte ein scharfes Maximum (rot: Modell, schwarz: Messung). Bei der Supernova "2003jd" erfolgte die Beobachtung mit großem Winkel zur Jetachse und die Sauerstofflinie hatte zwei Maxima. Bild: Mazzali et al.


Massereiche Sterne können auch stark asphärisch explodieren. Das hat jetzt ein internationales Team unter Beteiligung von Astronomen vom Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA) in Garching nachgewiesen. Durch genaue Beobachtung der Supernova "2003jd" mit den weltweit größten Teleskopen gelang den Wissenschaftlern zudem die Entdeckung, dass auch asphärische Sternexplosionen Quellen von rätselhaften kosmischen Gammablitzen sein können (Science, 27. Mai 2005)

... mehr zu:
»Gammablitz »Jets »Supernova

Sterne leuchten, weil in ihrem Inneren Kernreaktionen ablaufen, bei denen leichtere chemische Elemente zu schwereren verschmelzen und dabei Energie freisetzen. Wenn ein Stern mit mehr als der zehnfachen Masse der Sonne seinen nuklearen Brennstoff aufgebraucht hat, führt die Gravitationskraft dazu, dass der zentrale Eisenkern des Sterns kollabiert. Bei der folgenden Explosion wird der Großteil der Sternmaterie mit hoher Geschwindigkeit ausgeschleudert. Nukleares Brennen und die Aufheizung des Sterngases durch die nach außen laufende Stoßwelle erzeugen eine sehr helle Leuchterscheinung, die den explodierenden Stern für einige Tage so hell strahlen lässt wie eine ganze Galaxie - eine Supernova leuchtet auf.

Eine spezielle Art von Supernovae, Typ Ic, werden mit Gammablitzen in Verbindung gebracht - extrem helle, aber kurze Ausbrüche sehr intensiver Gamma- und Röntgenstrahlung. Sie dauern üblicherweise nur wenige Sekunden. Ihre Entstehungsorte und ihr Ursprung stellte für die Astronomen über Jahrzehnte ein Rätsel dar. Dank moderner Röntgen- und Gamma-Teleskope im Weltall wissen wir heute, dass diese Gammablitze aus weit entfernten Galaxien stammen. Wie lassen sich nun die großen Energiemengen, die von den Gammablitzen freigesetzt werden, erklären. Die Wissenschaftler glauben, dass die Explosionen, von denen solche Blitze stammen, stark asphärisch und in Form gerichteter Gasströme, sogenannter Jets ablaufen müssen. Im Gegensatz dazu wurden normale Supernovae bisher als weitgehend kugelförmige Explosionen betrachtet.


Die speziellen Supernovae, die mit Gammablitzen in Verbindung stehen, könnten allerdings auch selbst eine stark asphärische Form haben. Die Forscher des Max-Planck-Instituts für Astrophysik (MPA), des Italienischen Nationalen Instituts für Astrophysik (INAF), und der Universitäten in Tokio und des kalifornischen Berkeley haben theoretische Modelle von solchen stark deformierten Explosionen berechnet. Basierend auf diesen Modellen wurde im Jahr 2002 vorhergesagt, dass sich die Spektren der Supernovae unterscheiden sollten, je nachdem, unter welchem Blickwinkel die Explosionen erfasst werden. Insbesondere Beobachtungen, die mehrere Monate nach der Explosion gemacht werden, sollten stark von der Blickrichtung abhängen. Solche Beobachtungen der späten Entwicklung einer Supernova sind dazu geeignet, die gesamte abgestoßene Materie zu untersuchen, da das Gas durch die Ausbreitung zu dieser Zeit durchsichtig wird. Zum Beispiel sagten die Rechnungen voraus, dass die stärkste Linie im Strahlungsspektrum - eine Linie des neutralen Sauerstoffs - einen einzigen, schmalen Buckel haben sollte, wenn die Supernova aus der Richtung des Jets beobachtet wird. In diesem Fall würde man auch den Gammablitz sehen. Erfolgt die Beobachtung mit größerem Winkel zur Jetachse, so dass der Gammablitz selbst nicht sichtbar ist, dann erwartet man nach den Modellen eine Sauerstofflinie mit zwei Maxima. Weil der strahlend helle Gammablitz dann aber verborgen bleibt, können solche Explosionen in fernen Galaxien nicht leicht entdeckt werden. Mit einigen der weltweit größten Teleskope wurde daher ein besonderes Beobachtungsprogramm gestartet, um nach Typ Ic-Gammablitz-Supernovae zu suchen und durch Messung von der Strahlungsspektren die Vorhersagen zu überprüfen.

In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Science" berichten die Forscher um Paolo Mazzali nun über die jüngsten Beobachtungen der Supernova "2003jd" mit dem japanischen 8,2 Meter Subaru-Teleskop auf dem Mauna Kea auf Hawaii. Ungewöhnliche Doppelmaxima in den Spektrallinien des Lichts, welches das expandierende Supernovamaterial aussendet, weisen auf eine stark von der Kugelgestalt abweichende Explosion hin. Die Messungen mit dem Acht-Meter-Keck-Teleskop, das ebenfalls auf Hawaii steht und von einem Konsortium verschiedener US-amerikanischer Universitäten betrieben wird, haben die Annahme bestätigt.

Die Ergebnisse zeigen, dass Typ Ic-Supernovae auch stark asphärisch sein können. Die beobachtete Supernova "2003jd" ist extrem hell und weist zusätzlich weitere charakteristische Ähnlichkeiten mit der Supernova "1998bw" auf, von der ein Gammablitz beobachtet wurde. In Übereinstimmung mit dem theoretischen Modell hat die Sauerstofflinie bei der Supernova "1998bw" aber nur ein einziges scharfes Maximum. Die Messungen an der Supernova "2003jd" bestätigen damit die Vorstellung, dass kosmische Gammablitze beim Kollaps und der Explosion massereicher Sterne erzeugt werden. Im Fall der Supernova "2003jd" ist der Gasjet und der dadurch erzeugte Gammablitz aber nicht auf die Erde gerichtet gewesen und für uns daher unsichtbar geblieben.

Dr. Paolo Mazzali | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpa-garching.mpg.de
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: Gammablitz Jets Supernova

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit
26.06.2017 | Universität Bremen

nachricht NAWI Graz-Forschende vermessen Lichtfelder erstmals in 3D
26.06.2017 | Technische Universität Graz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zu aktuellen Fragen der Stammzellforschung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Fraunhofer FKIE ist Gastgeber für internationale Experten Digitaler Mensch-Modelle

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mainzer Physiker gewinnen neue Erkenntnisse über Nanosysteme mit kugelförmigen Einschränkungen

27.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wave Trophy 2017: Doppelsieg für die beiden Teams von Phoenix Contact

27.06.2017 | Unternehmensmeldung

Warnsystem KATWARN startet international vernetzten Betrieb

27.06.2017 | Informationstechnologie