CHANDRA
Supernova-Überreste mit Erinnerung
von Stefan Deiters
astronews.com
29. Dezember 2009

Nach Auswertung von zahlreichen Bildern von Supernova-Überresten, die das NASA-Röntgenteleskop Chandra gemacht hat, glauben Astronomen, dass man aus ihrer Form auch etwas über die Explosion ableiten kann, durch die sie einmal entstanden sind. Die Entdeckung könnte wichtig sein, um auch mehr über den Verlauf von Supernovae zu erfahren, die schon viele Tausend Jahre zurückliegen.

Zwei der untersuchten Supernova-Überreste: Oben G292.0+1.8, der durch den Kollaps eines massereichen Sterns entstanden ist. Unten Keplers Supernova-Überrest, das Ergebnis einer Supernova-Explosion vom Typ Ia. Bild: NASA / CXC / UCSC / L. Lopez et al.  [Großansicht von G292.0+1.8 | Großansicht von Keplers Supernova-Überrest als heutiges Bild des Tages]

"Das ist fast so, als hätte der Supernova-Überrest ein Erinnerungsvermögen an die ursprüngliche Explosion", vergleicht Laura Lopez von der University of California in Santa Cruz, die die Untersuchung leitete. "Es ist das erste Mal, dass die Form von Supernova-Überresten im Röntgenbereich systematisch miteinander verglichen worden ist."

Astronomen unterschieden verschiedene Arten von Supernova-Explosionen: Die unterschiedlichen Typen werden in der Regel durch Beobachtungen direkt im Anschluss an die Explosion festgelegt und spiegeln auch den eigentlichen Ablauf der Explosion wider. Dies funktioniert daher nicht sonderlich zuverlässig bei Supernovae, die sich schon vor langer Zeit ereignet haben.

Lopez und ihre Kollegen haben sich bei der Untersuchung auf relativ junge Supernova-Überreste konzentriert, die eine starke Röntgenstrahlung von Silizium zeigen, das bei der Explosion ins All geschleudert wurde. Auf diese Weise wollten sie den störenden Einfluss von interstellarer Materie möglichst gering halten. Die Analyse von 17 Supernova-Überresten in der Milchstraße und der Großen Magellanschen Wolke ergab, dass man aus dem Aussehen des Überrestes tatsächlich auf die vorangegangene Explosion schließen kann.

Für jede der untersuchten Supernova-Überreste lagen den Wissenschaftlern noch zusätzliche, von der Form unabhängige Informationen über den Typ der Explosion vor. So konnten sie ermitteln, dass Supernovae vom Typ Ia relativ symmetrische, kreisförmige Überreste hinterlassen. Supernovae vom Typ Ia entstehen durch die Explosion eines Weißen Zwergs und werden von Astronomen häufig als sogenannte Standardkerzen zur Entfernungsbestimmung eingesetzt.

Supernovae hingegen, die durch den Kollaps eines massereichen Sterns verursacht werden, sind deutlich asymmetrischer. "Wenn wir die Supernova-Überreste mit dem Typ der Explosion in Verbindung bringen können, dann sind diese Informationen auch für unsere theoretischen Modelle verfügbar, mit denen wir detailliert berechnen können, wie sich die Explosion abgespielt hat", so Teammitglied Enrico Ramirez-Ruiz, ebenfalls von der University of California in Santa Cruz.

Theoretische Modelle von Supernovae-Explosionen vom Typ Ia sollten künftig in der Lage sein, die beobachtete Symmetrie und Kreisform zu reproduzieren, die Modelle für die Kollaps-Supernovae wiederum müssen die entdeckten Unregelmäßigkeiten darstellen können.

Von den 17 untersuchten Supernova-Überresten wurden zehn als Kollaps eines massereichen Sterns klassifiziert, die sieben übrigen gingen auf Supernovae vom Typ Ia zurück. Ein Überrest, SNR 0548-70.4, passte allerdings nicht richtig ins Bild: Die chemische Analyse hatte ergeben, dass es sich um eine Supernova vom Typ Ia handeln muss, doch zeigte SNR 0548-70.4 deutliche Anzeichen von Asymmetrie. "Wir haben da ein merkwürdiges Objekt", gibt Lopez zu, "doch glauben wir, dass es sich hier tatsächlich um einen Typ Ia handelt, den wir aber in einer ungewöhnlichen Orientierung sehen. Aber wir werden uns den sicherlich noch einmal anschauen."

Die Methode wurde von den Astronomen zunächst auf Supernova-Überreste in der Milchstraße und in unserer Nachbargalaxie der Großen Magellanschen Wolke angewandt, es sollte aber auch möglich sein, Supernova-Überreste in weiter entfernten Galaxien damit zu kategorisieren, etwa in M33. Die Wissenschaftler veröffentlichten ihre Ergebnisse im vergangenen Monat in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal Letters.