Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Supernova blitzt im Röntgenlicht

31.08.2006
Auch Neutronensterne können bei einer Supernova Röntgenblitze ins All schleudern.

Eine internationale Forschergruppe, an der auch Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Astrophysik in Garching beteiligt waren, hat erstmals einen schwachen Gammablitz beobachtet, der bei der Supernova eines relativ massearmen Sterns aufflackerte. Bei dieser Explosion kollabierte der Kern zu einem Neutronenstern. Bislang hatten Astronomen angenommen, dass solche Gammablitze nur in Verbindung mit Supernovae auftreten, bei denen besonders massereiche Sterne zu einem Schwarzen Loch zusammenfallen. (Nature, 31. August)


Das linke Bild zeigt die Himmelsgegend der Supernova SN 2006aj vor der Explosion. Die Lichtquelle innerhalb des Kreises ist die Galaxie, in welcher der Stern explodierte. Sie ist rund 430 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Das rechte Bild ist eine Aufnahme der Supernova (Pfeil) mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte. Beide Bilder haben einen Durchmesser von etwa einer Bogenminute. Bild: The European Southern Observatory

Wenn Sterne sterben, kollabiert ihr Kern innerhalb von Sekundenbruchteilen. Die Folge: Eine Supernova, bei welcher die Hülle des Sterns in einer gewaltigen Explosion auseinandergesprengt und ins All geschleudert wird. Die Kernreaktionen bei der Explosion und die Energie der Explosionswelle, die das Sterngas stark erhitzt, lassen zerberstende Sterne hell aufleuchten - mehrere Tage strahlt eine Supernova dann so hell wie eine ganze Galaxie.

Doch Supernova ist nicht gleich Supernova: Während der Kern besonders massereicher Sterne vermutlich zu einem Schwarzen Loch kollabiert, fallen leichtere Sterne zu einem dichten Neutronenstern zusammen. Diese Objekte vereinigen bis zu drei Mal mehr Masse auf sich als die Sonne - bei einem Durchmesser von im Schnitt 20 Kilometern.

Als der Swift-Satellit der NASA am 18. Februar 2006 den Röntgenblitz XRF 060218 registrierte, identifizierte die internationale Gruppe von Astronomen eine Supernova als Quelle. Das war das erste Mal, dass Astronomen einen Röntgenblitz aufzeichneten, der eine Supernova begleitet hat. Zuvor gelang Astrophysikern dies nur bei Gammastrahlenblitzen - 10 bis 100 Sekunden andauernden Ausbrüchen hochenergetischer Gammastrahlung -, die von Sternenexplosionen stammten. Diese haben sie allerdings nur gemessen, wenn ein extrem schwerer Stern, nämlich etwa von 40-facher Sonnenmasse, zerbarst und dabei besonders viel Energie freisetzte. Im Vergleich zu Gammastrahlen haben Röntgenstrahlen eine größere Wellenlänge und weniger Energie. Wegen ihrer geringeren Helligkeit sind Röntgenblitze wesentlich schwieriger zu lokalisieren als Gammastrahlenblitze.

Die Supernova, die den Röntgenblitz XRF 060218 freisetzte, ereignete sich nur 430 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt - nah genug, damit die Astronomen die neu entdeckte Energiequelle auch mit den Achtmeterspiegeln des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile beobachten konnten. Dort zeichneten die Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Astrophysik, des Italienischen Nationalen Instituts für Astrophysik und der Universitäten Berkeley und Tokio in den folgenden Tagen Energiespektren auf, die sie eindeutig einer Supernova zuordneten.

Allerdings erreichte diese Sternenexplosion, welche die Bezeichnung SN 2006aj erhielt, nicht ganz die Helligkeit von Supernovae, die bekanntermaßen Gammablitze erzeugen. Zudem produzierte SN 2006aj auch ein Spektrum, das sich von dem der bekannten Gammaquellen unterscheidet. Um die besonderen Eigenschaften von SN 2006aj besser zu verstehen, entwickelten die Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Astrophysik in Garching theoretische Modelle, wie das Licht abgestrahlt wird und wie es sich über das Energiespektrum verteilt. Ihr Ergebnis: "Sowohl Explosionsenergie als auch die Menge der ins All geschleuderten Materie lag bei der beobachteten Supernova zwischen den Werten von Supernovae, die Gammablitze erzeugen, und denen, die das nicht tun", sagt Dr. Paolo Mazzali vom Max-Planck-Institut für Astrophysik.

Offensichtlich gilt: Je massereicher ein Stern, desto mehr Energie entsteht bei seiner Explosion - und umso energiereicher sind seine Blitze. "Aus der Menge von ausgeschleudertem Gas schließen wir, dass dies die Supernova eines Sterns war, der nur rund die zwanzigfache Sonnenmasse hatte." Der Kern des zerborstenen Sterns ist demnach zu einem Neutronenstern implodiert, der im Röntgenlicht aufblitzte. "Beim Kollaps weniger massereicher Sterne könnte eine Phase magnetischer Aktivität des entstehenden Neutronensterns für den Röntgenblitz verantwortlich sein", sagt Mazzali. Warum manche Sterne bei ihrer Explosion Röntgenblitze aussenden und andere nicht, bleibt allerdings weiter unklar.

"Wir vermuten zwar bereits seit längerem, dass Röntgenblitze auch von Neutronensternen stammen", sagt Elena Pian vom Italienischen Nationalen Institut für Astrophysik. "Röntgenblitze sind aber deutlich lichtschwächer und daher schwerer zu lokalisieren. Deshalb sind sie noch nicht so gut untersucht wie die Quellen von Gammablitzen." Womöglich erzeugen bei Supernova-Explosionen also weitaus mehr Sternenarten Gammablitze als bislang vermutet. "Weniger massereiche Sterne sind weitaus zahlreicher als schwerere Sterne", sagt Elena Pian. "Ereignisse dieser Art könnten im All also tatsächlich recht häufig sein."

Originalveröffentlichung:

Paolo Mazzali, Jinsong Deng, Ken’ichi Nomoto, Daniel N. Sauer, Elena Pian, Nozomu Tominaga, Masomi Tanaka, Keiichi Maeda, Alexei V. Filippenko
A neutron-star-driven X-ray flash associated with supernova SN 2006aj
Nature, Vol. 442, Band 7106 (31. August 2006)

Dr. Andreas Trepte | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/

Weitere Berichte zu: Astrophysik Gammablitz Neutronenstern Röntgenblitz Supernova

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Klein bestimmt über groß?
29.03.2017 | Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation

nachricht Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet
29.03.2017 | Technische Universität Wien

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: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Organisch-anorganische Heterostrukturen mit programmierbaren elektronischen Eigenschaften

29.03.2017 | Energie und Elektrotechnik

Klein bestimmt über groß?

29.03.2017 | Physik Astronomie

OLED-Produktionsanlage aus einer Hand

29.03.2017 | Messenachrichten