SN 2011fe
SN 2011fe ist eine Supernova vom Typ Ia, die im August 2011 in M101 entdeckt wurde. Sie befindet sich in einer Entfernung von rund 21 Millionen Lichtjahren zur Erde. Es handelt sich bislang um die im frühsten Stadium ihrer Entwicklung entdeckte Typ-Ia-Supernova.[1]
Entdeckung
Die Sternexplosion wurde im Rahmen der großräumigen, vollautomatisierten Durchmusterung Palomar Transient Factory (PTF) am 24. August 2011 auf Aufnahmen aus den Nächten vom 22. und 23. August entdeckt und erhielt anfänglich die Bezeichnung PTF 11kly. Bei ihrer Entdeckung hatte die Supernova eine scheinbare Helligkeit von 17,2 mag. Am 4. September betrug die scheinbare Helligkeit 10,3 mag, wahrscheinlich nahe dem Maximum.[2] Bei der Entdeckung wurde erwartet, dass die Helligkeit um 6 mag steigen könnte.[3]
Bedeutung
Typ-Ia-Supernovae entstehen, wenn in einem engen Doppelsternsystem ein CO-Weißer Zwerg Materie von einem Begleitstern akkretiert, bis schließlich der Entartungsdruck der Elektronen nicht mehr ausreicht, um den Weißen Zwerg zu stabilisieren und dieser zu kollabieren beginnt (er überschreitet die Chandrasekhar-Grenze). In der Folge kommt es zu einem Runaway-Fusionsprozess im Kern und damit der Supernova-Explosion. Da diese Vorgänge immer beim Überschreiten der Chandrasekhar-Masse ablaufen und damit die freigesetzte Energie (und Helligkeit) von Supernovae vom Typ Ia identisch sein sollten, werden diese als "Standardkerzen" zur Entfernungsbestimmung verwendet (und dienen auch der Kalibrierung anderer, weiterreichender Methoden der Entfernungsbestimmung). Aus der Verwendung als Standardkerzen kommt die Entdeckung der beschleunigten Expansion der Universums. Die frühe Entdeckung des Supernova-Ereignisses ermöglicht eine genauere Untersuchung ihres Verlaufes und die Verbesserung der Modelle zu ihrer Beschreibung.
Der Vorläufer-Stern
Die Galaxie M101 mit einer Entfernung von 27 Millionen Lichtjahren ist gut untersucht und daher wurde auf tiefen Aufnahmen nach dem Vorläufersystem gesucht. Es wird angenommen, dass es zwei Kanäle zur Bildung von Supernovae vom Typ Ia gibt, Im einfach-entarteten Kanal akkretiert ein Weißer Zwerg Materie von einem Roten Riesen in einem symbiotischen Stern, einem Hauptreihenstern in einem kataklysmische Doppelsternsystem oder einem Heliumstern. Bei dem zweifach-entarteten Kanal kommen sich unter Abstrahlung von Gravitationswellen zwei Wei9e Zwerge so nahe, dass einer durch die Gezeitenkräfte zerrissen wird und seine Materie auf den massereicheren Weißen Zwerg akkretiert wird.
Auf tiefen Aufnahmen des Hubble-Weltraumteleskop konnte am Ort der Supernova kein Vorläuferstern entdeckt werden. Da sich der Ort der Supernova außerhalb der Spiralarme befindet, dürfte die Extinktion gering sein. Damit können symbiotische Sterne und Heliumsterne als massespendene Vorläufersysteme ausgeschlossen werden[4]. Trifft die hoher Geschwindigkeit ausgestoßene Materie der Supernova auf zirkumstellare Materie, so sollte dies zur Entstehung von Radio- und Röntgenstrahlung führen. Beide konnten nicht nachgewiesen werden und damit können alle Vorläufersysteme aus dem einfach-entarteten Kanal ausgeschlossen werden[5]. Auch im UV konnte eine Interaktion der Supernova mit einem Begleitstern nicht nachgewiesen werden. Der Begleiter des Weißen Zwerges ist daher entweder ein Hauptreihenstern mit weniger als einer Sonnenmasse oder ebenfalls ein Weißer Zwerg[6]. Tiefe Röntgenaufnahmen aus der Zeit vor dem Ausbruch können ebenfalls am Ort der Supernova keine Quelle nachweisen und schließen auch den zweifach-entarteten Kanal aus[7]. Alle anerkannten Vorläuferszenarien können für SN2011fe mit hoher Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden. Das bedeutet, dass es sich entweder bei dieser Supernova um einen Exot handelt oder die Theorie von Supernova Ia lückenhaft ist.
Einzelnachweise
- ↑ Spiegel Online: Supernova - Hobby-Astronomen erwarten das Sternenspektakel, abgerufen am 13. Oktober 2011
- ↑ Kelly Beatty: Supernova Erupts in Pinwheel Galaxy - Updates auf skyandtelescope.com, abgerufen am 6. September 2011
- ↑ ATel #3581: Young Type Ia Supernova PTF11kly in M101. Meldung vom 24. August 2011
- ↑ Weidong Li et al.: Constraints on the Progenitor System of the Type Ia Supernova SN2011fe/PTF11kly. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2011, arxiv:1109.1593v1.
- ↑ Assaf Horesh et al.: Early radio and X-ray observations of the youngest nearby type Ia supernova PTF 11kly (SN2011fe). In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2011, arxiv:1109.2912v1.
- ↑ Peter J. Brown et al.: A SWIFT LOOK AT SN 2011fe: THE EARLIEST ULTRAVIOLET OBSERVATIONS OF A TYPE Ia SUPERNOVA. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2011, arxiv:1110.2538v1.
- ↑ Peter E. Nugent et al.: Supernova 2011fe from an exploding carbon-oxygen white dwarf star. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2011, arxiv:1110.6201v1.