(M. Weiss) Massereiche Sterne sterben nicht leise. Bei ihrem Tod handelt es sich um spektakuläre Explosionen, die ganze Galaxien überstrahlen können – und jetzt haben Astronomen den stärksten dieser explodierenden Sterne identifiziert, die wir je gesehen haben.
Die Supernova mit dem Namen SN2016aps wurde von beobachtet PanSTARRS Durchsuchung nach Transienten am 22. Februar 2016 in einer Galaxie 4,5 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt .
Jetzt haben Astronomen festgestellt, dass SN2016aps 500-mal heller war als typische Supernova-Explosionen. Sie sagen, es sei die hellste, energiereichste und vielleicht sogar die massereichste Supernova, die wir je gesehen haben – was sie in die Kategorie von katapultiert Hypernova .
„SN2016aps ist in mehrfacher Hinsicht spektakulär“ erklärte der Astronom Edo Berger von der Harvard University . „Sie ist nicht nur heller als jede andere Supernova, die wir je gesehen haben, sondern sie weist auch mehrere Eigenschaften und Merkmale auf, die sie im Vergleich zu anderen Sternexplosionen im Universum selten machen.“
Obwohl es im Januar 2016 seinen Höhepunkt erreichte, waren die Beobachtungen von SN2016aps nicht auf diesen Zeitraum beschränkt. Nach der Supernova wurde in den PanSTARRS-Daten entdeckt , beobachteten die Astronomen aufmerksam, wie das Objekt im Laufe der Zeit dunkler wurde, ein Prozess, der immer noch stattfindet.
Sie untersuchten auch Daten, die vor dem Höhepunkt im Januar 2016 erhoben wurden, und stellten fest, dass sich die SN2016aps in den Wochen vor dem großen Kaboom, der bis in den Dezember 2015 zurückreicht, verbessert hatten.
Die gesamte kinetische Energie von SN2016aps betrug etwa 5×10 52 fürchterlich , was es ungefähr auf eine Stufe mit dem stellt berühmte Hypernova SN1998bw von 1998 , von einem Vorläuferstern mit der 25- bis 40-fachen Sonnenmasse. Aber die Spitzenhelligkeit von SN2016aps betrug 4,3×10 44 erg, über 40-mal heller als das 1×10 von SN1998bw 43 -erg Spitzenhelligkeit.
„Der enorme Energieausstoß dieser Supernova deutete auf einen unglaublich massereichen Vorläuferstern hin.“ sagte Berger . „Bei seiner Geburt hatte dieser Stern mindestens die 100-fache Masse unserer Sonne.“
Dennoch ist es unwahrscheinlich, dass dieser Stern allein eine derart gewaltige Explosion hätte hervorrufen können. Tatsächlich ist etwas wirklich Eigenartiges daran, wie spektroskopische Beobachtungen der Supernova zeigten.
„Wir stellten fest, dass der Stern in den letzten Jahren vor seiner Explosion eine massive Gashülle abgab, während er heftig pulsierte.“ sagte der Astronom Matt Nicholl von der University of Birmingham . „Die Kollision der Explosionstrümmer mit dieser massiven Hülle führte zu der unglaublichen Helligkeit der Supernova.“ Es hat das Feuer im Wesentlichen angeheizt.“
Obwohl es normal ist, dass sterbende Sterne Masse verlieren, ist es nicht üblich, dass ein Stern in so kurzer Zeit und so kurz vor der Explosion so viel Masse verliert. Wie und warum dies geschehen ist, muss anhand von Simulationen und Modellen erforscht werden.
Die Forscher fanden auch hohe Mengen an Wasserstoff, was rätselhaft war, da massereiche Sterne normalerweise den größten Teil ihres Wasserstoffs ausstoßen, bevor sie zur Supernova werden. Aber dieses Rätsel hat eine Antwort: Der eine große Stern bestand einst aus zwei kleineren Sternen, die verschmolzen.
„Dass SN2016aps seinen Wasserstoff festhielt, veranlasste uns zu der Theorie, dass zwei weniger massereiche Sterne miteinander verschmolzen waren, da Sterne mit geringerer Masse ihren Wasserstoff länger festhalten.“ sagte Berger .
Die Masse und die Wasserstoffhäufigkeit dieses verschmolzenen Vorläufersterns könnten SN2016aps als eine seltene Art von Supernova bezeichnen, die nur in sehr massereichen Sternen mit hohem Wasserstoff- und Heliumgehalt namens a beobachtet wird pulsierende Paarinstabilitäts-Supernova .
Dabei handelt es sich um ein Ereignis, das wie eine sehr helle Supernova aussieht, bei der jedoch nur ein Teil der Sternmasse in den Weltraum geschleudert wird. einen Stern mit geringerer Masse zurücklassen das wird schließlich eine echte Supernova erleben.
Eine geringere Wahrscheinlichkeit, aber immer noch eine Möglichkeit, ist ein voller Wert Paarinstabilitäts-Supernova . Dabei ist der Kern eines massereichen Sterns so heiß, dass er Elektron-Positron-Paare erzeugt und so den Strahlungsdruck verringert, der den Stern vor dem Kollaps bewahrt. Dies führt zu einer außer Kontrolle geratenen Kernexplosion, die den Stern vollständig auseinander sprengt, ohne dass auch nur ein Kernrest übrig bleibt.
Wir wissen noch nicht, welcher dieser SN2016aps es war. Um dies herauszufinden, müssen detaillierte Simulationen durchgeführt werden.
Nachdem SN2016aps nun identifiziert wurde, können wir nach weiteren ähnlichen Ereignissen suchen. Und auch das kann uns helfen, diese unglaublichen Explosionen zu charakterisieren.
„Die Identifizierung von SN2016aps hat Wege zur Identifizierung ähnlicher Ereignisse aus den ersten Generationen von Sternen eröffnet.“ sagte Berger .
„Mit dem bevorstehenden Großes synoptisches Durchmusterungsteleskop „Wir können solche Explosionen aus den ersten Milliarden Jahren in der Geschichte des Universums finden, und dann wird es viele Beispiele geben.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Naturastronomie .