Supernova Ia: Vieles spricht für verschmelzende Weiße Zwerge

Bernhard

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aber sehr eindrucksvoll!
Das liest man natürlich gern, wobei der schwierigste Anteil sicherlich die Berechnung der totalen Strahlungsleistung k ist. Langfristig könnte man da vielleicht noch weiter nachbohren, ob die zugehörige Rechnung an allen Stellen korrekt ist.

Da frage ich mich wirklich, wie die Wissenschaftler vom MPI in Garching begründen wollen, daß dieser Prozess so häufig vorkommt, daß darauf über 90% der SN1a zurückzuführen sein sollen.
Laut Artikel ging es dort in erster Linie um die Supernova selbst (Spektrum, Helligkeitsverlauf o.ä) und weniger um die Entstehungsgeschichte.
 

DELTA3

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Hallo Bernhard,

Das liest man natürlich gern, wobei der schwierigste Anteil sicherlich die Berechnung der totalen Strahlungsleistung k ist.

Ich nehme an, mit der 'totalen' Strahlungsleistung meinst du die der Gravitationswellen. Oder spielt die Strahlung im optischen bzw. elektromagnetischen Bereich bis hin zur Röntgenstrahlung auch eine Rolle?

Laut Artikel ging es dort in erster Linie um die Supernova selbst (Spektrum, Helligkeitsverlauf o.ä) und weniger um die Entstehungsgeschichte.

Das mag schon sein, aber wenn man zu dem Ergebnis kommt, daß 95% der SN1a durch Verschmelzung von 2 WZ zustande kommen, dann muss man sich doch auch überlegen, wie das physikalisch möglich sein kann!

Gruss und schönes Wochenende, Delta3.
 

Bernhard

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Ich nehme an, mit der 'totalen' Strahlungsleistung meinst du die der Gravitationswellen.
Ja genau.

Das mag schon sein, aber wenn man zu dem Ergebnis kommt, daß 95% der SN1a durch Verschmelzung von 2 WZ zustande kommen, dann muss man sich doch auch überlegen, wie das physikalisch möglich sein kann!
Man darf dabei nicht vergessen, dass bei Veröffentlichungen manchmal nur Detailaspekte untersucht/ge-, bzw. erklärt werden. Und obwohl es sich dabei sicher um eine interessante Frage handelt beschäftigen mich momentan innerhalb der Physik auch eher andere Fragen: http://www.quantenforum.de/viewtopic.php?p=3008#p3008 ;) .
Schönen Gruß
 

Bernhard

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dann muss man sich doch auch überlegen, wie das physikalisch möglich sein kann!
Dass es einen alternativen Entstehungsvorgang (nicht durch Abstrahlung von Gravitationswellen) eines sehr engen Doppelsternsystemen aus zwei weißen Zwergsternen geben könnte zeigt der Doppelpulsar PSR 1913+16. Dort umkreisen sich zwei Neutronensterne im Abstand von nur 2,8 Sonnenradien. Dieses System sollte nach 1,7 Mrd. Jahren verschmelzen.
Gruß
 

Maenander

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Hallo MAC,

die Rechnung aus dem Fließbach zeigt aber, dass selbst sehr enge Systeme aus zwei Weißen Zwergen ( r etwa gleich 10 * r_Sonne) praktisch unendlich stabil sind, bzw. in den üblichen kosmologischen Zeiträumen (< 13 Mrd. Jahre) nicht ineinander "spiralieren". Wünschenswert wäre also eine Erklärung dafür, wie sich so enge Systeme mit z.B. r < 5 * r_Sonne aus zwei Weißen Zwergen überhaupt erst bilden können, damit entsprechende Supernovae (Verschmelzung zweier Weißer Zwerge) überhaupt erst mal prinzipiell möglich werden.
Viele Grüße
Also 10 Sonnenradien sind tatsächlich noch viel zu weit, bei den Szenarien die ich kenne beginnt man bei Orbitalperioden von 2 bis 15 Minuten, also Abständen weit unter einem Sonnenradius, da sollte dann auch die Abstrahlung von Gravitationswellen greifen.

Die häufigste Erklärung für die Entstehung sehr enger Doppelzwergsysteme ist meines Wissens nach die sogenannte Common Envelope Phase, d.h. die Kerne zweier Sterne befinden sich in einer gemeinsamen Hülle und die Reibung sorgt dafür, dass sie sich stark annähern.

http://en.wikipedia.org/wiki/Common_envelope
 

Alex74

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Wie oft sollte denn so eine große Annäherung passieren - und wodurch?
Die Vorgängersterne haben ja schließlich eine Ausdehnung von >10 Sonnenradien...und zwar jeder. Und nach den aktuellen Messungen passieren die 1a ja wenn da längst kein planetarischer Nebel mehr drumherum ist, die WZ also schon seit längerem alleine umeinander kreisen.
 

Maenander

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Voraussetzung für die Annäherung ist wie im wikipedia-Artikel beschrieben ein instabiler Massentransfer zwischen den Sternen.

Im Roten Riesen-Stadium kann sich die Hülle sehr schnell auf große Distanzen ausdehnen, und wenn der Stern schneller wächst als der Massenübertrag das ausgleichen kann wird sein Hülle auch den Begleiter erfassen. Dann kann es zur Annäherung kommen.

Danach gibt es etliche Szenarien. Hier die Vortragsunterlagen von einem Experten auf diesem Gebiet:

http://www.lorentzcenter.nl/lc/web/2009/350/presentations/Podsiadlowski.pdf

Wenn die Hülle rechtzeitig abgestoßen wird kann ein kurzperiodisches System aus Weißen Zwergen (oder anderen degenerierten Objekten wie Unterzwergen) entstehen, ein möglicher Supernova Ia Vorläufer.
 
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DELTA3

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Im Roten Riesen-Stadium kann sich die Hülle sehr schnell auf große Distanzen ausdehnen, und wenn der Stern schneller wächst als der Massenübertrag das ausgleichen kann wird sein Hülle auch den Begleiter erfassen. Dann kann es zur Annäherung kommen.

Wenn das so funktioniert, wie im Wiki-Artikel beschrieben, dann kann es allenfalls zu einer Verschmelzung eines Roten Riesen mit einem Hauptreihenstern kommen. Dabei kann nie ein WZ-Paar entstehen, das sich auf engen Bahnen umkreist. Das resultierende Gebilde ist immer noch ein Stern, der noch genügend fusionsfähiges Material (H, He) besitzt, so dass er nicht zu einem Weissen Zwerg kollabiert. Wenn er dies doch irgendwann einmal tut, dann hat er keinen Partnerstern mehr, mit dessen Hilfe sich eine SN erzeugen ließe.

Es scheint überhaupt unklar zu sein, wie es zur Bildung von engen WZ-Paaren kommen kann. Dies müsste auch erst mal geklärt sein, wenn man die Theorie aufstellt, dass 95% der SN1a durch durch Verschmelzung zweier WZ zustande kommen.

Ostergrüsse von Delta3.
 

Maenander

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Es scheint überhaupt unklar zu sein, wie es zur Bildung von engen WZ-Paaren kommen kann. Dies müsste auch erst mal geklärt sein, wenn man die Theorie aufstellt, dass 95% der SN1a durch durch Verschmelzung zweier WZ zustande kommen.
Es gibt schon Gründe warum man diese Theorie aufstellt:

So beobachtet man enge WZ-Paare schon eine Weile, wie z.B.
http://arxiv.org/pdf/astro-ph/0203145v1.pdf (kein SNIa Vorläufer!)

Wirkliche SNIa Vorläufer hat man meines Wissens nach bisher zwar nur 1 gefunden aber:

Weiße Zwerge sind sehr leuchtschwach und damit schwer zu beobachten, d.h. man kann nur Statistik über diejenigen in Sonnennähe machen. Auf der anderen Seite gibt es davon sehr, sehr viele in einer Galaxie. Zudem wird auch in einigen Modellen vorhergesagt, dass sehr viele enge WZ-Paare entstehen, die Rate hängt aber von der noch eher schlecht verstandenen Evolution enger Doppelsternsysteme ab.

Dabei kann nie ein WZ-Paar entstehen, das sich auf engen Bahnen umkreist.

In der Fachliteratur ist das aber das am häufigsten genannte Entstehungsszenario.

Entscheidend bei der Entstehung ist, dass die gemeinsame Hülle abgestoßen wird, bevor die Kerne verschmelzen oder ähnliches. Da die Kerne ihre Orbitalenergie in der Hülle deponieren wird diese aufgeheizt, eine "rechtzeitige" Abstoßung ist also nicht so unwahrscheinlich wie man vielleicht denken mag.
 

zoot

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Guten Abend zusammen,

ich habe mal ein paar grundlegende Fragen zu diesem Thema, um mir das verständlicher zu machen.

Ein WZ entseht doch aus einem relativ kleinen Vorgängersternen, wobei die Restmasse 1,44 Sonnenmassen ja nicht übersteigen darf.
Nehmen wir unsere Sonne mal als Richtmaß, sie braucht bis zum Entstadium eines Weißer Zwerges ca. 12,5 Mrd Jahre.
So weit so gut, aber meine Frage ist nun, bis welcher Entfernung nimmt man die Standardkerzen als Entfernungsmesser, ich stelle mir grad vor bei einer Entfernung von z.B. 8 Mrd Lichtjahren, wäre es doch sehr unwahrscheinlich, dass es sich um weiße Zwerge handelt, da aus meinem Verständnis heraus, die Lebensdauer das nicht hergeben könnte. Oder habe ich da Denkfehler? Schon mal danke vor die Antworten.

LG zoot
 

Entro-Pi

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Nehmen wir unsere Sonne mal als Richtmaß, sie braucht bis zum Entstadium eines Weißer Zwerges ca. 12,5 Mrd Jahre.
So weit so gut, aber meine Frage ist nun, bis welcher Entfernung nimmt man die Standardkerzen als Entfernungsmesser, ich stelle mir grad vor bei einer Entfernung von z.B. 8 Mrd Lichtjahren, wäre es doch sehr unwahrscheinlich, dass es sich um weiße Zwerge handelt, da aus meinem Verständnis heraus, die Lebensdauer das nicht hergeben könnte. Oder habe ich da Denkfehler? Schon mal danke vor die Antworten.

Wie lange es bis zum Endstadium dauert hängt von der Masse und auch von der chemischen Zusammensetzung ab. Bei Sternen, die näher an den 1,44 Sonnenmassen sind und/oder weniger "Metalle" (im astronomischen Sinn) enthalten dauert es erheblich kürzer, bis sie sich in WZ transformiert haben.

Gruß

edit: Korrektur - der Ausgangsstern kann sogar deutlich über 1,44 M[SUB]Sonne[/SUB] liegen, da er als Roter Riese reichlich Materie abgibt und somit letztlich unter die Chandrasekhar-Grenze gelangt.
 
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