Supernovae

Hierzu einige Passagen aus dem Artikel des Max-Planck-Institut für Astrophysik vom 1.7.2010: Asymmetrische Explosionen erklären spektrale Vielfalt bei Supernovae

Hydrodynamische Simulationen zeigen, dass explodierende Weiße Zwerge tatsächlich SNe Ia hervorbringen können, auch wenn es schwierig ist, die beobachtete Vielfalt zu reproduzieren, da Weiße Zwerge recht klar begrenzte Eigenschaften haben. Eine Möglichkeit die Folgen der Explosion zu beeinflussen besteht darin, die Art der Zündung zu verändern — an einzelnen oder mehrfachen Stellen, in der Mitte oder außerhalb des Zentrums. Letzteres könnte zu asymmetrischen Explosionen führen; das Aussehen der Supernova würde dann davon abhängen, aus welcher Richtung die Explosion beobachtet wird. Theoretisch ist dies einleuchtend, es war aber lange Zeit unklar, ob Asymmetrien in realen Supernovae tatsächlich eine Rolle spielen.

Mit den Ergebnissen einer internationalen Forschergruppe können gleich drei Fliegen mit einer Klappe geschlagen werden: Sie erklären nicht nur die spektrale Vielfalt sondern räumen auch große Bedenken aus, SNe Ia als Entfernungsindikatoren in der Kosmologie einzusetzen, indem sie die Idee eines einzigen Vorläufersystems für die Mehrzahl der Ereignisse retten. Zuletzt gibt es damit zum ersten Mal solide Hinweise aus Beobachtungen für die Art und Weise der Zündung von Supernovae: asymmetrische Explosionen, die außerhalb des Zentrums gezündet werden.

Die Studie deutet stark darauf hin, dass diese SNe nicht intrinsisch unterschiedlich sind, sondern dass diese Vielfalt allein durch unterschiedliche Blickwinkel zustande kommt. Das Modell vereint neueste Fortschritte in theoretischen und beobachtenden Untersuchungen von Typ Ia Supernovae und unterstützt die Idee, dass asymmetrische Explosionen generell auftreten.


Bild aus MPA-Artikel: Diese Visualisierung zeigt einen Querschnitt durch die simulierte Materieverteilung, zehn Sekunden nachdem die Supernova-Explosion außerhalb des Zentrums gezündet wurde. Aus verschiedenen Blickwinkeln, angedeutet durch die weißen Linien, würde ein hypothetischer Beobachter unterschiedliche Gasdichten und -zusammensetzungen sehen, was der beobachteten Vielfalt bei Supernovae entspricht.

Hier der Link zum Artikel: http://www.mpa-garching.mpg.de/mpa/institute/news_archives/news1007_maeda/news1007_maeda-de-print.html

Ich habe nun fast alles verstanden  , aber eins geht nicht in meinen Kopf: Doppelsternsystem / weißer Zwerg / roter Riese / Nova / Supernova Ia

Moin G.A.,

Doppelsternsystem / weißer Zwerg / roter Riese / Nova / Supernova Ia



Erklär doch die Frage bitte mal.

Jerry

Für mich ist unklar, wie der Ablauf geschieht. Besonders dann, wenn sich 2 Sterne dicht beieinander befinden.

Moin,

mir ist zwar nicht ganz klar was Du wissen möchtest, versuche aber mal eine Antwort zu geben.


Bild: MPI für Astrophysik

Momentaufnahmen der Verschmelzung von zwei weißen Zwergsternen gleicher Masse von 36 Sekunden vor der Explosion bis 10 Sekunden danach. Die Farben sind ein Maß für die Dichte der Materie, die von blau zu rot ansteigt. Die Diagramme haben unterschiedliche Größenordnungen.

Es gibt ja keinen eindeutigen Beweis dafür, dass eine Verschmelzung von zwei weissen Zwergen Auslöser für eine SN Ia sind, aber einige Wissenschaftler halten an dieser Theorie noch fest.
Angenommen, in einem Doppelsternsystem umkreisen sich 2 weisse Zwerge, dabei strahlen sie Gravitationswellen ab. Der daraus resultierende Energieverlust führt zu immer engeren Umlaufbahnen - die beiden Partner nähern sich immer weiter an und verschmelzen schließlich miteinander.
Eine Forschungsgruppe, die sich am Garchinger Max-Planck-Institut für Astrophysik mit Supernovae beschäftigt, hat nun die Verschmelzung von Weissen Zwergen mit bisher unerreichter Detailfülle am Computer nachgestellt. Falls die beiden Zwerge gleich grosse Massen haben, läuft die Verschmelzung besonders heftig ab: Ein Teil der Materie des einen Sterns prallt auf den anderen und heizt das Kohlenstoff-Sauerstoff-Gemisch dermaßen auf, dass eine thermonukleare Explosion gezündet wird - die Sterne werden gesprengt und explodieren als Supernova Ia.


Bild: NASA, ESA and A. Feild (STScI)

Auf dieser Grafik kann man die andere Situation erkennen.
Hier umkreisen sich ein weisser Zwerg und ein roter Riese.
Der weisse Zwerg fängt einen Teil des Gases ein, das vom roten Riesen wegströmt. Dieses Gas sammelt sich auf der Oberfläche des weissen Zwergs und wird schließlich heiss und dicht genug, so dass der Wasserstoff zu Helium fusioniert. Durch die Energie, die bei diesem Prozess frei wird, wird eine Kettenreaktion in Gang gesetzt, die schließlich dazu führt, dass das angesammelte Gas explodiert. Anders als in einer Supernova-Explosion bleibt der weisse Zwergstern aber selbst intakt. Dies Prozedere kann sich jetzt wiederholen, aber der weisse Zwerg zieht soviel Materie vom roten Riesen ab, dass die kritische Masse erreicht wird und es nun zur Supernova Ia kommt.

Noch Fragen dazu?

Jerry

Das ist mir jetzt klarer geworden, aber trotzdem habe ich dazu noch eine Frage:

Warum verschmelzen denn eigentlich der weiße Zwerg und der rote Riese nicht? Die beiden weißen Zwerge tun das doch auch. Der rote Riese müßte doch soviel Gravitationsenergie aufbringen und den weißen Zwerg vereinnahmen.

Moin,

jetzt klar.

Sternkollisionen sind schon extrem selten. Aber was ist unter diesem Begriff zu verstehen? Unter einer Sternkollision versteht die Astronomie eine nahe Begegnung zweier Sterne  in einem geringem Abstand (Vorbeiflug), wobei merkliche Strukturveränderungen eintreten oder aber die direkte Berührung (Kontakt) mit nachfolgender Vernichtung.

Die Astronomen gehen von verschiedenen Kollisionstypen aus, ermittelt aus den Ergebnisse von Computersimulationen.

Zwei weisse Zwerge: Die Folgen einer Kollision zweier weisser Zwerge hängt stark von den Anfangsbedingungen der Bahnen  ab. Die beiden Sterne können als zwei Einzelsterne überleben (Vorbeiflug), sie können aber auch zu einem einzigen Stern verschmelzen und bei hoher Kollisionsgeschwindigkeit entsteht daraus eine Supernovae (Kontakt), wobei dann beide weissen Zwerge völlig vernichtet sind.

Ein roter Riese und ein weisser Zwerg: Hier werden 2 Möglichkeiten vermutet.
A: Beim Vorbeiflug, ohne eine gravitative Abhängigkeit, eines weissen Zwerges mit einer Masse unter der Chandrasekhar-Grenze fliegt er wegen seiner enormen Dichte unbeschadet am roten Riesen vorbei. Bei direktem Kontakt durchfliegt der weisse Zwerg den roten Riesen und verlässt ihn auch unbeschadet. Lediglich der rote Riese wird viel Materie in den Raum abgeben und kann dabei zu einem weiteren weissen Zwerg werden.
B: Beim Vorbeiflug, mit einer gravitativen Abhängigkeit, eines weissen Zwerges mit der Masse unter der Chandrasekhar-Grenze entsteht ein Doppelsternsystem. Der weisse Zwerg wird vom roten Riesen Materie abziehen, falls die Roche-Grenze überschritten ist, es kommt dann zu einer Explosion aufgrund von Instabilitäten in der Schale (Nova). Falls über einen langen Zeitraum dieses Prozedere so weiterverläuft, dann wird nur der Kern des roten Riesen übrigbleiben und wird so zum weiteren weissen Zwerg. Erreicht der weisse Zwerg eine Masse oberhalb der Chandrasekhar-Grenze beginnt er durch seine Eigengravitation zu kollabieren. Die dabei einsetzende Kohlenstofffusion zerreisst den Stern völlig, das ist dann eine thermonukleare Supernova oder auch Supernova Ia.

Jerry

Hallo Zusammen,

die 10 jährige Kathryn Gray aus Kanada
hat am 2.01.2011  die Supernova SN 2010lt in UGC 3378 im Sternbild Giraffe entdeckt.

Das Bild wurde Sylvester 2010 von dem Abby Ridge Observatorium (ARO) gemacht.
Kathryn Aurora Gray hat dieses neue Bild am 2.01.11 mit älteren Bildern verglichen und ihren Vater Paul Gray gefragt:
" ist das eine"?

die Daten und Bilder findet ihr hier:
http://www.davelane.ca/aro/sn/sn2010lt.html

das Abbey Ridge Observatory (ARO)
http://www.davelane.ca/aro/

in dem folgenden Artikel ist auch ein Video mit Kathryn Gray zusehen.

http://www.bbc.co.uk/news/world-us-canada-12110747


Gertrud

haltet ihr es nach der Erkenntnis über asymmetrische Supernovae nicht möglich,dass der Big-Bang genauso hat verlaufen können. Eine asymmtrische Zündung,dass in eine Richtung mehr Material als in die Andere geschleudert wird -> Materie und A-Materie konnten sich nicht gleich anhilieren -> Unser Universum.

Gibs noch irgendwelche Indizien, die dafür sprechen könnten, was meint ihr?

Mir persönlich sind keine Indizien bekannt.
Beim Urknall ist aber nicht Material in irgendeine Richtung geschleudert worden. Der Gag beim Urknall ist, dass der Raum sich ausbreitet und mit ihm die Materie.  Nach aktuellen Erkenntnissen ist der Urknall isotrop verlaufen, d.h. alle Richtungen sind gleichberechtigt, es gibt keine Vorzugsrichtung.

Bei Supernovae kann das in der Tat anders sein. Dies ist jedoch abhängig von der inneren Konstution des Sterns und möglicherweise externer Einflüsse, welche z.B. gravitativer Natur sein können.

Grüße,
Olli

Hallo,

eine neue Langzeitaufnahme von Tycho durch Chandra hat Streifen zutage gefördert, welche im Röntgenbereich emittieren. Dies ist so bisher noch bei keinem Supernova-Überrest festgestellt worden.

Die rote Farbkennung gibt niedrig-Energie-Röntgen an, blau eingefärbt zeigt u.a. das Streifenmuster bei höheren Energien.


In dieser Detailaufnahme sieht man es etwas deutlicher:


Die Röntgenstreifen befinden sich in den Region, in denn die Turbulenzen des Plasmas größer sind und das Magnetfeld im Vergleich zur Umgebung mehr Verwicklungen aufweist. In diesen Regionen werden Elektronen gefangen und emittieren auf den Spiralbahnen im Magnetfeld Röngtenstrahlung.

Weiteres findet ihr auf der Chandra-Website.

Grüße,
Olli

Kann es nicht auch sein,dass es einfach einen riesigen Bang gab.Vielleicht nachdem 2 kritische SL verschmolzen sind oder irgendwie so?Also das es schon ein Universum gab, und einfach irgendwo eine Megaexplosion stattfand.Wir wissen ja nicht wie groß das Universum ist. Es könnte ja auch sein ,dass alle 100 milliarden Jahre so eine Explosion stattfindet, wir es also niemals beobachten

Hallo monarch87,

Supernovae entstehen nicht, wenn sich zwei schwarze Löcher zu nahe kommen. Dabei kann keine Materie freigesetzt werden, so wie es bei Supernovae der Fall ist.

Mit der Entstehung des Kosmos haben sie nichts zu tun.

Grüße,
Olli

ja aber wir können nicht sagen, was passiert ,wenn 2 übergigantische SL miteinander kollidieren. Vielleicht wenn sie über 100milliarden Jahre alt sind. Das können wir nicht vorraussagen, dann würde es zu einer gewaltigen Explosion kommen.Die einem Bigbang gleicht.

Die Kollision zweier SL hat nichts mit einer Supernova zu tun. Sie würden wahrscheinlich einfach verschmelzen, ohne dass es einen großen Knall gibt

Hallo,

die Verschmelzung von zwei SL fueht nicht zu einer Explosion (uebrigens, auch der Urknall ist keine Explosion im eigentlichen Sinne, der Name ist vielleicht ein bisschen irrefuehrend).
Bevor die SL aber miteinander verschmelzen, muessen sie Drehimpuls verlieren. Wie ein nahes Doppelsternsystem werden die also schneller und schneller umeinander rotieren bevor sie verschmelzen. Da hierbei grosse Masse beschleunigt werden, wird Energie in Form von Gravitationswellen freigesetzt. Das sollte dann z.B. mit LISA beobachtbar sein (in einer nicht zu fernen Zukunft, hoffentlich). Erdgebundene Gravitationswellenexperimente koennen solche "Inspirals" allerdings nicht detektieren.

Gruss,
Volker

Hallo monarch87,

nein, bei der Verschmelzung zweier SL kommt es zu keiner Explosion.
Außerdem haben SL nichts mit Supernovae zu tun.

Grüße,
Olli

Naja aber im Endeffekt muss doch eine Riesige Explosion stattfinden.

Was soll denn dabei explodieren? Das ist eine reine Verschmelzung zweier grosser Massen, da wird also nichts nach aussen gesendet.

Würde dieses SL dann explodieren, hätte man fast das gleiche scenario wie beim Bigbang.

Nein, wie gesagt, der "Big Bang" ist keine Explosion sondern eine Ausdehnung des Raumes.

Ein schwarzes Loch ist nicht das gleiche wie die Ausgangsbedingung des Universums. Ein schwarzes Loch ist ja ziemlich tot, da steckt nur Masse drin, keine zusaetzliche Energie. Am Anfang des Universums ist allerdings die Energiedichte entscheidend.

Gruss,
Volker

Hallo Zusammen,
den Beitrag von Jerry habe ich rausgesucht,
da er sehr gut zu dem Thema von Hubbles neuen Bildern,
über die erneute Supernova in den Überresten der "Supernova 1987A", passt.

Im Laufe der Jahre verblassten die Überreste der SN 1987A.

Unerwartet erhellte sich der Ring und die restlichen Trümmer von SN1986A.
Es bildeten sich kräftige Schockwellen,
und die Röntgen-Strahlen wurden von Chandra X-ray beobachtet.
Die Trümmer leuchteten im sichtbaren Licht.

Das Hubble -Teleskop beobachtet kontinuierlich seit der Inbetriebnahme 1990 die SN 1987A.

 


http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2011/21/


Gertrud
   
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Moin,

über die *Supernova 1987A* wird ja hin und wieder berichtet, deshalb meine ich, sollte auch hier im Raumcon ein entsprechender Thread vorhanden sein um da die verschiedenen Entdeckungen bzw. Erkenntnisse aufzulisten.

Die *Supernova 1987A* war die erdnächste Supernova seit der Supernova 1604. Sie wurde am 24. Februar 1987 entdeckt und fand in der Großen Magellanschen Wolke (GMW) statt. Diese ist etwa 179.000 Lichtjahreentfernt.

*SN 1987A* war vermutlich eine Variante des Typs SN II-P. Die Einordnung in eine spezielle Klasse erfolgt aufgrund der abweichenden Lichtkurve, die sich in den ersten drei Monaten deutlich vom Standardfall unterschied. Verursacht wurde dieses besondere Verhalten wohl durch die besondere Gestalt des Progenitors Sanduleak 69202, einem relativ kompakten blauen B3-Überriesen. Die geringe Größe des Ausgangssystems führte zum Verlust fast aller schockinduzierter Hitze durch adiabatische Expansion, noch bevor das abgestoßene Material durch die zunehmende Ausdünnung transparent wurde. Dementsprechend war die Maximalhelligkeit relativ gering. Im Gegensatz zu dem nahezu reinen Kontinuum der Typen II-P und II-L im Maximum zeigte *SN 1987A* starke P-Cygni Eigenschaften der Balmer-Linien. Später wurden dann deutliche Charakteristika des Typs SN II-P sichtbar. (www.maa.mhn.de)




Jerry

Hallo Zusammen,

mit dem Infrarot-Weltraumteleskop Herschel wurden die Überreste der Supernova SN1987A näher untersucht.
 

Credit: ESA / NASA-JPL / UCL / STScI
Auf diesem Bild ist ist links die Aufnahme von dem Herschel Weltraumteleskop zu sehen, das rechte Bild wurde von Hubble aufgenommen und ist eine Ansicht der eingekreisten Region der linken Seite.
Hier das Bild in sehr Groß zu sehen:
http://www.nasa.gov/mission_pages/herschel/pia14109.html


 Das sehr detailierte Bild in den Beitrag von 11.06.2011 zeigt die vergrößerte Ansicht aus der Region.

die Supernova 1987A ist eine 170.000 Lichtjahre entfernte stellare Expolsion und wurde auf der Erde im Jahre 1987 entdeckt.
Nach den neuen Beobachtungen des Infrarot-Weltraumteleskop Herschel hat der explodierende Stern zwischen 160.000 und 230.000 Erdmassen an frischen Staub erzeugt.
 Margaret Meixner vom Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md. führte aus, das die Forscher jetzt eine direkte Messung haben, wie die Supernovae den Raum mit Staub bereichern, der Elemente enthält, welche für Sterne, Planeten und Leben notwendig sind.

Die Berechnungen ergaben, das die Staubwolken aus 10.000 Mal mehr Material bestehen, als in früheren Schätzungen angenommen wurde.
Der Staub hat ca. minus 221 bis 213 Grad Celsius - kälter als Pluto, der etwa minus 204 Grad Celsius hat.
In dem kosmischen Staub wurden verschiedene Elemente gemessen,
darunter Kohlenstoff, Sauerstoff, Eisen und andere Atome,
schwerer als Wasserstoff und Helium.
Diese Mischung ist wichtig zur Sternenentstehung.

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2011-204&cid=release_2011-204&msource=672734301&tr=y&auid=8619505

http://www.esa.int/SPECIALS/Herschel/SEMZT27TLPG_0.html

Gertrud

Mal eine etwas abseitige Frage, kommt Herschel da trotz größerem Spiegel nicht irgendwie besser ran oder liegt das am Infrarot 

Der Vergleich sieht ja so recht beschämend aus...

Eigentlich müsste Herschel da besser sein...

Vielleicht hat Herschel da aber einfach eine größere Übersicht der Region erstellt und im Gegensatz zu Hubble nicht "reingezoomt"

Hallo Zusammen,

hier ist ein Film über die Supernova SN1987A
welcher von Max-Plank - Institut für Astrophysik mit deutschen Erklärungen versehen wurde.

http://www.mpa-garching.mpg.de/museum/museum/filme/short/supernova_d_short.avi

Gertrud

Hallo Zusammen,
nach einer Nachricht wurde gestern, am 24.08.2011 die  Supernova PTF11kly vom Typ Ia  in der Galaxis M101 entdeckt.
Am 23.08.11 war nichts dem Standort gesehen worden.
Mit dem FRODOSpec (Fibre-fed Robotic Dual-Beam optischen Spektrographen) des Liverpool Telescope haben die Wissenschaftler die PTF11kly gesichtet.

Es soll mit verschiedenen älteren Bilder die Aufnahmen abgeglichen werden.
Wenn ich es recht verstehe,
 wird Hubble das Gebiet zusätzlich untersuchen.
Es wird um zusätzliche Bestätigung von der Quelle in allen Wellenlängen  gebeten.
Quellen:
http://www.astronomerstelegram.org/?read=3581

http://www.astronomerstelegram.org/?read=3585

Gertrud