Posted in: Sterne 7. September 2011 15:28 0 Kommentare Weiter lesen →

Stellare Zeitbomben

Grafik zeigt gleißend hell explodierenden Stern, im Vordergrund ein unglücklicher Ringplanet Viele Sternexplosionen ereignen sich mit erheblicher Zeitverzögerung, vermuten amerikanische und niederländische Astronominnen. Ein von ihnen entwickeltes Modell geht davon aus, dass ausgebrannte Sterne in schnelle Rotation versetzt werden, indem sie Material aus der Umgebung auflesen. Die aus der Rotation resultierende Fliehkraft nimmt Druck von der stellaren Asche, sodass diese nicht sofort unter ihrem eigenen Gewicht kollabiert.

Grafik: David A. Aguilar (CfA)

Zum Kollaps und damit zur Supernova kommt es häufig erst Jahrmillionen später, wenn sich die Rotation verlangsamt hat und der Druck einen kritischen Wert überschreitet, schätzt die Gruppe um Rosanne Di Stefano von der Harvard University. Allein in der Milchstraße könnten Abertausende solcher stellaren Zeitbomben ticken, schreiben die Forscherinnen im Fachblatt “Astrophysical Journal Letters”.

Wenn Sterne von relativ geringer Masse ihren Brennstoff verbraucht haben, verglimmen sie allmählich als Weißer Zwerg. Erst ab einer Restmasse von mehr als dem 1,4-Fachen der Sonnenmasse reicht die Schwerkraft aus, um das verbliebene Material in Form einer Supernova kollabieren zu lassen. Theoretisch können Weiße Zwerge Gas von einem Begleitstern übernehmen und die kritische Masse nachträglich überschreiten. Bei Supernovae vom Typ Ia, die auf diesen Mechanismus zurückgeführt werden, seien bislang aber weder größere Mengen von Wasserstoff und Helium noch Begleitsterne definitiv nachgewiesen worden, so die Forscherinnen. Die Fliehkraft-Zeitverzögerung könne diesen Widerspruch auflösen.

Indem Materie von einem Begleitstern in einem großen Strudel auf einen Weißen Zwerg stürzt, wächst dessen Drehimpuls. Als Folge nimmt die Drehgeschwindigkeit zu und damit auch die Fliehkraft, sodass der ausgebrannte Stern die kritische Masse überschreiten kann, ohne zu kollabieren. Erst wenn der Gasstrom versiegt, verlangsamt sich die Rotation allmählich wieder, die Fliehkraft nimmt ab und die “gefühlte” Masse nimmt zu. Und wenn viele Millionen Jahre später die Supernova erstrahlt, haben sich die Reste des Gasstroms längst verflüchtigt und der Begleitstern ist selbst zum Weißen Zwerg geworden.

Allein in der Milchstraße sollten sich alle Tausend Jahre etwa drei Supernovae vom Typ Ia ereignen, so die Forscherinnen. Veranschlage man eine Zeitverzögerung von mehreren Millionen Jahren, könnten in der galaktischen Nachbarschaft der Sonne Dutzende Weißer Zwerge einem Ende als Supernova entgegensehen. Der Nachweis der tickenden Zeitbomben stehe noch aus, räumt Di Stefanos Kollege Rasmus Voss von der Universität Nimwegen ein. “Wir freuen uns aber darauf, sie aufzustöbern.”

Forschung: Rosanne Di Stefano, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts; Rasmus Voss, Afdeling Sterrenkunde, Radboud Universiteit, Nijmegen; Joke S. W. Claeys, Sterrenkundig Instituut, Universiteit Utrecht, Utrecht

Veröffentlichung Astrophysical Journal Letters, Vol. 738(1), L1, DOI 10.1088/2041-8205/738/1/L1; Preprint arXiv:1102.4342

WWW:
High Energy Astrophysics, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Afdeling Sterrenkunde, Radboud Universiteit Nijmegen
Sterrenkundig Instituut Utrecht
Supernovae
Fliehkraftregler

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