Astronomen glauben, einen Neutronenstern gefunden zu haben, der von der Supernova von 1987A zurückgelassen wurde

Es war die hellste Supernova seit fast 400 Jahren, als sie im Februar 1987 den Himmel der südlichen Hemisphäre beleuchtete. Supernova 1987A – die Explosion eines blauen Riesensterns in einer nahe gelegenen kleinen Galaxie, die als große Magellansche Wolke bekannt ist – verblüffte die astronomische Gemeinschaft. Es gab ihnen eine beispiellose Gelegenheit, eine Sternexplosion in Echtzeit mit modernen Instrumenten und Teleskopen zu beobachten. Aber etwas fehlte. Nachdem die Supernova verblasst war, erwarteten die Astronomen, dass im Kern der Explosion ein Neutronenstern (ein kollabierender extrem dichter Sternkern, der größtenteils aus Neutronen besteht) gefunden wurde. Sie sahen nichts.

Seit 34 Jahren suchen Astronomen vergeblich nach dem fehlenden Neutronenstern. Es entstanden verschiedene Theorien. Sie hatte vielleicht noch keine Zeit, es zu formen. Oder vielleicht war die Masse des blauen Riesen größer als erwartet und die Supernova erzeugte ein schwarzes Loch anstelle eines Neutronensterns. Vielleicht war der Neutronenstern versteckt und vom Staub der Explosion verdeckt. Wenn der fehlende Stern jemals existiert, ist es wirklich schwer zu sehen.

Aber Ausdauer zahlt sich aus. Astronomen haben es vielleicht endlich gefunden.

Der erste Hinweis stammt vom Atacama Large Millimeter / Sub-Millimeter Array (ALMA) in Chile. letzten Sommer. Das Radioteleskop beobachtete einen heißen “Fleck” im Kern der Supernova. Der „Punkt“ an und für sich ist kein Neutronenstern, sondern eine heiße Masse aus Staub und Gas, die einen Neutronenstern verbergen kann: Schließlich liefert etwas die Wärme. Um die Existenz eines Neutronensterns zu bestätigen, sind jedoch weitere Beobachtungen erforderlich.

Mit den Ergebnissen vielversprechender ALMA-Funksignale in der Hand beobachtete ein Forscherteam die Supernova bei Röntgenwellenlängen anhand von Daten aus zwei verschiedenen NASA-Raumfahrzeugen: dem Chandra-Röntgenobservatorium und der Gruppe Nuclear Spectroscopic Telescope (Nostar) . Ihre Ergebnisse werden diesen Monat im Astrophysical Journal veröffentlicht. Was sie fanden, war eine Röntgenemission in der Nähe des Kerns einer Supernova-Explosion mit zwei möglichen Erklärungen.

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Supernova 1987A mit einem Sternwindnebel in der Mitte. Bildnachweis: Chandra (Röntgen): NASA / CXC / Univ. De Palermo / E. Greco. Abbildung: INAF-Osservatorio
Astronom Palermo / Salvatore Orlando

Erstens könnte die Emission das Ergebnis der Beschleunigung der durch die Explosion erzeugten Stoßwelle sein. Diese Stoßwellentheorie kann nicht vollständig ausgeschlossen werden, aber die Beweise scheinen auf eine zweite, wahrscheinlichere Erklärung hinzuweisen – den Stellar Wind Nebula.

Pulsare sind eine Art schnell rotierender energetischer Neutronenstern, und die Strahlung blitzt wie ein Leuchtturm nach außen, wenn sie sich dreht. Pulsare können manchmal schnelle Winde erzeugen, die nach außen wehen und Nebel in Form geladener Teilchen und Magnetfelder erzeugen. Das glauben die Forscher zu sehen.

Chandra- und NuSTAR-Daten unterstützen die Entdeckung von ALMA aus dem letzten Jahr. Irgendwo im Zentrum der Supernova von 1987A befindet sich ein junger Pulsar. Es kann ein Jahrzehnt oder länger dauern, bis der Kern der Supernova genug verschwindet, um einen Pulsar direkt zu beobachten, aber zum ersten Mal seit 30 Jahren können Astronomen ziemlich sicher sein, dass er existiert.

Supernova 1987A, gesehen von NuSTAR und Chandra. Bildnachweis: Chandra (Röntgen): NASA / CXC / Univ. Palermo / E. Griechisch; Abbildung: INAF-Palermo Astronomisches Observatorium / Salvatore Orlando; Nostar (Röntgen): NASA / JPL-CalTech

Die Entdeckung ist aufregend. “Es wäre beispiellos, einen Pulsar von Geburt an beobachten zu können.” Salvatore Orlando sagteEiner der an der Entdeckung beteiligten Forscher. “Es könnte eine einmalige Gelegenheit sein, die Entwicklung eines kleinen Pulsars zu untersuchen.”

Nachdem ein 30 Jahre altes Rätsel gelöst ist und in den kommenden Jahren und Jahrzehnten viel neue Wissenschaft zu tun ist, verspricht Supernova 1987A, unsere Aufmerksamkeit zu bewahren. Immerhin ist es die nächste und hellste Supernova, die wir jemals sehen werden.

Es sei denn, die Betelgeuse explodiert …

((Es ist unwahrscheinlich, dass die Betelgeuse bald explodiert)

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