Wenn Sie ein Fan von Titan sind, sollten Sie sich zur nächsten Supernova begeben. Du wirst mehr als genug davon bekommen. Und seine Anwesenheit kann Astronomen helfen zu verstehen, wie Supernovae funktionieren.
Wir verstehen das grundlegende Bild davon, wie die massereichsten Sterne sterben. Sobald ein Eisenkern in ihren Zentren verschmilzt, hören sie auf, Energie aus Kernreaktionen zu produzieren. Der Stern kollabiert und drückt den Eisenkern so stark zusammen, dass er sich in einen Proto-Neutronenstern verwandelt. Der Rest des Sterns prallt von diesem Neutronenkern ab und fängt an zu explodieren . Entweder bleibt der Kern bestehen oder er kollabiert selbst zu einem Schwarzen Loch.
Aber das ist nicht das Ende der Geschichte. Simulationen dieser Supernova-Explosionen zeigen, dass die Druckwelle schnell an Energie verliert und zum Stillstand kommt, bevor der Stern boomt. Astrophysiker glauben, dass eine Flut von Neutrinos – winzige, fast masselose Teilchen, die freigesetzt werden, wenn sich der Eisenkern in einen Neutronenstern verwandelt – die Stoßwelle neu belebt und wirklich bringt die ganze Supernova-Party zum Laufen .
So fesselnd diese Geschichte in unseren Computersimulationen auch erscheinen mag, es ist schwer, sie tatsächlich zu beobachten, da wir es nicht können Schauen Sie in eine Supernova, während sie losgeht . Wir müssen also das nächstbeste nehmen und versuchen, vorherzusagen, wie sich diese Explosionen verhalten und was sie produzieren könnten, und dies mit unseren besten Schätzungen aus der Simulation vergleichen.
Und wer hätte gedacht, dass Titan der Schlüssel sein würde.
Das meiste, wenn nicht sogar alles Titan, dem Sie in Ihrem täglichen Leben begegnen, wurde in einem sterbenden Stern geschmiedet. Es kann sich nur in der intensiven, neutrinogetriebenen Wut der Supernova-Explosion bilden, aber bis heute haben Astronomen kein Titan in den Ejekta der Supernova gesehen.
Nun nutzte ein Team von Astronomen die NASA Chandra Röntgenobservatorium um Cassiopeia A (Cas A) zu studieren, die Überreste einer Supernova, die vor 350 Jahren losging und 11.000 Lichtjahre entfernt lag.
„Wissenschaftler glauben, dass das meiste Titan, das in unserem täglichen Leben verwendet wird – beispielsweise in Elektronik oder Schmuck – bei einer massiven Sternexplosion hergestellt wird“, sagte Toshiki Sato von der Rikkyo University in Japan leitete die Studie, die in der Zeitschrift erscheintNatur . „Allerdings war es den Wissenschaftlern bisher noch nie gelungen, den Moment direkt nach der Herstellung von stabilem Titan einzufangen.“
„Wir haben diese Signatur von Titanblasen in einem Supernova-Überrest noch nie zuvor gesehen, ein Ergebnis, das nur mit Chandras unglaublich scharfen Bildern möglich war“, sagte Co-Autor Keiichi Maeda von der Kyoto University in Japan. „Unser Ergebnis ist ein wichtiger Schritt zur Lösung des Problems, wie diese Sterne als Supernovae explodieren.“
„Als die Supernova passierte, wurden tief im Inneren des massereichen Sterns Titanfragmente produziert. Die Fragmente durchdrangen die Oberfläche des massereichen Sterns und bildeten den Rand des Supernova-Überrests Cas A“, sagte Co-Autor Shigehiro Nagataki vom RIKEN Cluster for Pioneering Research in Japan.
Das Vorhandensein von Titan ist eine rauchende Waffe dafür, dass Neutrinos für die Erzeugung der Supernova-Explosion verantwortlich waren, und die Beobachtungen werden dazu beitragen, aktuelle Modelle zu validieren und zu einem detaillierteren Verständnis dieser mächtigen Explosionen zu führen.