Vor vier Jahrhunderten beobachtete Johannes Kepler einen hellen neuen Stern am Nachthimmel. Astronomen aus der ganzen Welt bemerkten ihn, aber er wurde als Keplers Stern bekannt. Sie wurde durch eine Sternexplosion 20.000 Lichtjahre von der Erde entfernt verursacht und war die jüngste Supernova, die mit bloßem Auge in unserer Galaxie auftauchte.
Heute wissen wir, dass Keplers Stern eine Supernova vom Typ Ia war. Es ist die Art von Supernova, mit der wir galaktische Entfernungen messen. Wir sehen es jetzt als Supernova-Überrest, bekannt als SN 1604, eine Wolke aus expandierendem Gas und Staub, die von der Explosion ausgestoßen wurde.
Keplers Illustration der Supernova, gekennzeichnet durchn. Bildnachweis: Kepler/Von Stella Nova
Da es relativ nahe ist und Astronomen es beobachtet haben, ist SN 1604 einer der am besten untersuchten Supernova-Überreste. Moderne Weltraumteleskope wie das Röntgenobservatorium Chandra beobachten den Überrest seit zwanzig Jahren. Es hat uns ein tieferes Verständnis dafür gegeben, wie sich Überreste entwickeln. Und die Ergebnisse sind immer noch überraschend.
Vor kurzem hat eine Studie untersucht, wie sich die Geschwindigkeit des ausgestoßenen Materials im Laufe der Zeit verändert, und es stellte sich heraus, dass es unglaublich schnell ist. In dieser Studie verfolgte das Team die Geschwindigkeit von mehr als einem Dutzend „Knoten“ oder Trümmerklumpen innerhalb des Supernova-Überrests. Der schnellste dieser Knoten bewegt sich mit mehr als 10.000 Kilometern pro Sekunde. Die durchschnittliche Geschwindigkeit der Knoten beträgt fast 5.000 Kilometer pro Sekunde. Diese Geschwindigkeiten sind vergleichbar mit Geschwindigkeiten, die in extragalaktischen Supernovae unmittelbar nach ihrem Auftreten beobachtet werden. Das bedeutet, dass die Überreste der Trümmer auch nach vier Jahrhunderten nicht nachgelassen haben.
Diese anhaltend hohe Geschwindigkeit ist wahrscheinlich, weil die Schockwelle der Explosion den größten Teil des interstellaren Gases aus der Region entfernt. Es bedeutet auch, dass Supernovae unglaublich effizient sind, um das Universum mit neuem Material auszusäen. Die Sonne, die Erde und der Mensch sind alle Produkte von Gas- und Staubrückständen.
Künstlerische Darstellung zweier Weißer Zwerge bei der Verschmelzung. Bildnachweis: University of Warwick/Mark Garlick
Die Studie gibt uns auch einige Hinweise darauf, wie Supernovae vom Typ Ia auftreten. Ein allgemeiner Gedanke ist, dass sie passieren, wenn sich ein Weißer Zwerg und ein Roter Riesenstern in einer engen Doppelumlaufbahn befinden. Material des Roten Zwergs wird vom Weißen Zwerg eingefangen, wodurch der Stern kollabiert und explodiert, wenn seine Masse die Chandrasekhar-Grenze überschreitet. Diese Studie fand Hinweise auf einen Stern im Überrest und die Bewegung der Knoten ist nicht kugelsymmetrisch. Dies deutet darauf hin, dass die Supernova stattdessen durch die Kollision zweier Weißer Zwerge verursacht wurde.
400 Jahre sind seit der letzten relativ nahen Supernova vergangen, was eine ungewöhnlich lange Zeit ist. Es sollte eine Supernova in unserer Galaxie geben etwa alle 50 Jahre. Aber zum Glück hat uns SN 1604 noch viel zu lehren, bis die nächste Supernova in der Nähe auftritt.
Referenz:Millard, Matthew J., et al. “ Eine Ejekta-Kinematik-Studie von Keplers Supernova-Überrest mit hochauflösender Chandra-HETG-Spektroskopie . 'Das Astrophysikalische Journal893.2 (2020): 98.
