Supernovae

Nachtrag:

UP: Explosion am Nachthimmel – Erste Helligkeitsmessungen der Supernova SN2023ixf

Astronomen der Universität Potsdam ist es gelungen, eine der global ersten Helligkeitsmessungen der erst am Freitagabend entdeckten Supernova SN2023ixf im Sternbild Ursa Major durchzuführen. Es ist der hellste entdeckte Ausbruch seit mehr als zehn Jahren in der Galaxie Messier 101. Eine Medieninformation der Universität Potsdam (UP).


Supernova SN2023ixf in der Feuerradgalaxie M101. (Quelle: Florian Rünger)

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Viele Grüße, James

Nach den (unsichtbaren) Sternen greifen: Forscherinnen spüren Vorläufer wasserstoffarmer Supernovae auf

Supernovae – Sternenexplosionen, die so hell sind wie eine ganze Galaxie – faszinieren uns seit jeher. Dennoch kommen wasserstoffarme Supernovae häufiger vor, als Astrophysiker:innen erklären können. Nun hat eine neue Assistenzprofessorin am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) eine entscheidende Rolle bei der Identifizierung der fehlenden Vorläufersternpopulation gespielt. Eine Presseaussendung des ISTA.


Künstlerische Darstellung eines Doppelsterns, der einen Massentransfer erlebt. (Bild: Ylva Götberg)

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Viele Grüße, James

ESO: Zusammenhang gefunden – Supernovae lassen schwarze Löcher oder Neutronensterne entstehen

Wenn massereiche Sterne das Ende ihres Lebens erreichen, kollabieren sie unter ihrer eigenen Schwerkraft so schnell, dass es zu einer heftigen Explosion kommt, die als Supernova bezeichnet wird. Astronomen und Astronominnen gehen davon aus, dass nach all der Wucht der Explosion nur der extrem dichte Kern oder kompakte Überrest des Sterns übrig bleibt. Je nachdem, wie massereich der Stern ist, ist der kompakte Überrest entweder ein Neutronenstern – ein Objekt, das so dicht ist, dass ein Teelöffel seines Materials hier auf der Erde etwa eine Billion Kilogramm wiegen würde – oder ein schwarzes Loch – ein Objekt, aus dem nichts, nicht einmal Licht, entweichen kann. Eine Pressemitteilung des ESO Science Outreach Network (ESON).


Diese künstlerische Darstellung basiert auf den Folgen einer Supernova-Explosion, wie sie von zwei Astronomen-Teams mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO und dem New Technology Telescope (NTT) der ESO beobachtet wurden. Die beobachtete Supernova SN 2022jli entstand, als ein massereicher Stern in einer feurigen Explosion verglühte und ein kompaktes Objekt zurückließ – einen Neutronenstern oder ein schwarzes Loch. Dieser Stern hatte jedoch einen Begleiter, der dieses gewaltige Ereignis überleben konnte. Die periodischen Wechselwirkungen zwischen dem kompakten Objekt und seinem Begleiter hinterließen regelmäßige Signale in den Daten, die zeigten, dass die Supernova-Explosion tatsächlich ein kompaktes Objekt hinterlassen hatte. (Bild: ESO/L. Calçada)

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Viele Grüße, James

Über 35 Jahre nach der Explosion der Supernova SN 1987A hat man jetzt in Infrarotspektren, die JWST von dieser Region aufgenommen hat, den "Fingerabdruck" des kompakten Objekts aufgenommen, das bei diesem Ausbruch entstanden ist: ein Neutronenstern regt mit seiner Strahlung die Materie in seiner Umgebung, u.a. Argon und Schwefel, zum Leuchten an. Dies ist der erste direkte Hinweis, das bei der Supernova ein Neutronenstern enstanden ist und kein Schwarzes Loch.

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adj5796
"Emission lines due to ionizing radiation from a compact object in the remnant of Supernova 1987A"

https://www.jpl.nasa.gov/news/webb-finds-evidence-for-neutron-star-at-heart-of-young-supernova-remnant

https://www.svt.se/nyheter/vetenskap/james-webb-teleskopet-har-hittat-den-doda-resten-av-exploderad-stjarna  (auf schwedisch)

edit: Typo / Link hinzugefügt

Das sind super Neuigkeiten!
In den letzten 37 Jahren wußte man nichts über den Überrest...

Aufgrund theoretischer Betrachtungen wird vermutet, dass der Kernkollaps von Sk −69 202 zur Bildung eines Neutronensterns führte. Aber weder im Bereich der Röntgenstrahlung, der Radiostrahlung noch im optischen Bereich konnte eine Strahlungsquelle am Ort des Vorgängersterns gefunden werden. Auch die Suche nach einer gepulsten Quelle, charakteristisch für einen Pulsar, war nicht erfolgreich. Es gibt zahlreiche Hypothesen bezüglich des Fehlens eines nachweisbaren Neutronensterns,[2] so zum Beispiel:

    Zurückgefallene Materie hat zur Umwandlung des Neutronensterns in ein Schwarzes Loch geführt.
    Eine kalte Staubwolke verhindert den Nachweis des Neutronensterns aufgrund von Absorption.
    Anstatt eines Neutronensterns hat sich ein Quarkstern gebildet.

Und jetzt dank JWST scheint es doch ein Neutronenstern zu sein, was auch zur Größe des Vorgängersterns passt.

Ich habe mal wieder etwas über Supernovae I a gelesen. Dabei kam bei mir die Frage auf, ob Sirius ein Kandidat ist? Reicht der Abstand, das Sirius B, wenn A roter Riese geworden ist, in die Hülle taucht und Masse absaugt?

Der Periastron, also der nächste Punkt im Orbit von Sirius A zu B (oder andersrum), ist 8 AE.
Das wäre hier irgendwo zwischen Saturn und Jupiter.
Zum Vergleich: Beteigeuze hat die 17-19fache Sonnenmasse und bereits das Stadium eines roten Überriesen erreicht, dehnt sich aber "nur" bis zum äußeren Bereich des Asteroidengürtels aus, also nichtmal bis zum Jupiter.
Sirius A hat nur die 2,1fache Sonnemasse, da wird er als roter Riese sicherlich nicht an Sirius B herankommen. Zudem wird er noch einiges an Masse abstoßen, wenn er sich zum roten Riesen aufbläht, was den Orbit der der beiden noch vergrößern sollte.

Danke. Klingt also eher so, als ob das nichts wird. Oder vielleicht reicht die Phase Planetarischer Nebel, um genügend Masse auf den Zwerg zu lenken.
Muss der Zwerg eigentlich direkt in der Hülle sein, oder saugt er auch auf Entfernung?🤔

Zumindest bei den Darstellungen sieht es immer so aus, daß er auch "auf Entfernung saugt". So ein roter Riese hält seine äußeren Gashüllen ohnehin nur sehr schwach an sich.

Im Grunde wäre es ohne den Einfluß eines dritten Körpers auch gar nicht möglich, daß der weiße Zwerg in die Hülle eintritt. Da bei einem Doppelsternsystem beide Komponenten zur selben Zeit entstanden sind, muß der weiße Zwerg vorher der größere Stern gewesen sein, sonst wäre er nicht schneller als weißer Zwerg geendet. D.h. er war früher als erster der Rote Riese, und wenn die so nahe sein würde, wäre dann damals schon der andere Stern in dessen Hülle eingetaucht.

Was ich nicht weiß ist, auf welche Entfernung noch "gesaugt" werden kann, und ob das bei Sirius reichen würde.

Stimmt, das ist ein stichhaltiges Argument. Als Sirius A der Rote Riese war, hätte Sirius A dann auch gesaugt.
Vielleicht hat er es sogar getan?

Astronomen an der Universität Warwick in Großbritannien haben ein Paar von Weissen Zwergen entdeckt, die sich in engem Abstand umkreisen, derzeit mit einer Periode von etwa 14 Stunden. Durch die Abstrahlung von Gravitationswellen verliert das System Energie, so dass die beiden  Weissen Zwerge sich immer stärker annähern und der Massenübertrag ansteigt, bis das Ganze in einer 1A-Supernova explodieren wird - voraussichtlich in  etwa 23 Mrd Jahren. Die Entfernung des Systems von uns beträgt etwa 150 Lichtjahre, also quasi vor unserer Haustür. Bei einer Gesamtmasse des Systems von 1,56 Sonnenmassen würde die Supernova trotzdem für die Erde nicht fatal werden (falls diese nicht schon vorher durch die sich aufblähende Sonne im Rote-Riesen-Stadium durchgebraten wurde):

https://warwick.ac.uk/newsandevents/pressreleases/warwick_astronomers_discover

https://www.nature.com/articles/s41550-025-02528-4

Bei einem Zeithorizont von 23 Mrd Jahren, also weit länger als das Universum existiert, ist es völlig müßig, über Erde oder Sonne nachzudenken, die sind dann längst Milliarden Jahre Geschichte. Und der Doppelstern, wie immer der solange überleben soll, auch nicht mehr "in der Nähe".

Ich denke, die Aussage über die Fatalität der Supernova ist prophylaktisch, um Fragen populistischer Medien vorzubeugen.

bis das Ganze in einer 1A-Supernova explodieren wird - voraussichtlich in  etwa 23 Mrd Jahren. Die Entfernung des Systems von uns beträgt etwa 150 Lichtjahre, also quasi vor unserer Haustür. Bei einer Gesamtmasse des Systems von 1,56 Sonnenmassen würde die Supernova trotzdem für die Erde nicht fatal werden (falls diese nicht schon vorher durch die sich aufblähende Sonne im Rote-Riesen-Stadium durchgebraten wurde)

Was für bescheuerte Aussagen (Nichts gegen Dich, Failsafe!):
- in 23Mrd Jahren gibt es weder die Sonne noch die Erde in ihrer jetzign Form
- in 23Mrd Jahren ist das Weiße-Zwerge-Paar irgendwo mitten in der "Milkomeda", die Kollision von Milchstasse und Andromeda ist da quasi schon komplett abgeschlossen, und das Paar fliegt dann in der neuen langweiligen passiven elliptischen runden Galaxie in einem Kreis herum
- der Rest vom Sonnensystem ist dann natürlich komplett woanders

Meiner Meinung nach sollte man sowas in einem solchen Artikel erwähnen.

Ich dachte erst es geht um 23 Jahre bis zur Kollision! So ist das eher wenig interessant. Gibt es nicht schon Paare, bei denen es schneller gehen wird?

Hallo,

vielleicht ist hier der Fokus des Nature papers nicht ins rechte Licht gerückt worden. Der normale Weg zu einer Supernova Ia Explosion ist ein weisser Zwerg, der schwerer als 1.44 Sonnenmassen wird (das ist die sogenannte Chandrasekhar Grenze). Das passiert durch Akkretion in Doppelsternsystemen, also weißer Zwerg mit einem Partner, der Masse an den weißen Zwerg verliert.
Die Schwierigkeit ist, solche Doppelsternsysteme zu finden, die in absehbarer Zeit (also zumindest innerhalb einer Hubblezeit) eine Supernova Ia Explosion zu produzieren. Das Team in der oben erwähnten Publikation hat nun einen solchen Vorgänger für eine Supernova Ia Explosion in relativer Nähe zum Sonnensystem identifiziert, denn die relativ große Gesamtmasse von 1.55 Sonnenmassen garantiert, dass der weiße Zwerg die Chandrasekhar Grenze überschreiten wird und also eine Supernova Ia produziert.
Der genaue Zeitpunkt dafür ist nicht so interessant. Interessanter ist, dass die Entdeckung in einem relativ kleinen Volumen, in dem wir die Verteilung verschiedener Systeme sehr gut kennen, stattgefunden hat. So können Modelle für SN Ia Explosionen besser eingegrenzt werden.

Gruß
Volker