Planetarium_HH

Kosmische Sternexplosionen
Wolfgang Hillebrandt
MPI für Astrophysik
Garching
Planetarium Hamburg
15. Oktober 2010
Tycho
Brahe
(15461601)
11. 11.
1572:
neuer
heller
Stern
im
Sternbild
Cassiopeia!
“Stella Nova”: Tycho Brahes Supernova
“Stella Nova”: Tycho Brahes Supernova
Entfernungsmessung: die Paralaxe
Entfernungsmessung: die Paralaxe
Supernova (SN) 1604
(,,Keplers Supernova’’)
Supernova (SN) 1604
(,,Keplers Supernova’’)
Supernova in anderen Kulturen:
SN 1054 (die ,,Crab Supernova’’)
© ESA/NASA
Supernova in anderen Kulturen:
SN 1054 (die ,,Crab Supernova’’)
Aus der Geschichte der Sung Dynastie:
“Im ersten Jahr der Shih-huo Periode
(1054), zum 5. Mond, am Tag des Ch’ihCh’iu (4.7.) erschien ein Gaststern …
südöstlich von T’ieng K’uang (Taurus).
Über ein Jahr später wurde er
allmählich unsichtbar.” …
“ Er wurde am Tage beobachtet wie
Venus, rot-weiße Farbe, sichtbar am
Tage für 23 Tage.”
Supernova in anderen Kulturen:
SN 1054 (die ,,Crab Supernova’’)
Chaco Canyon, Arizona, USA: Anasazi Piktogramme
Supernova in anderen Kulturen:
…… oder SN 1572
Was ist eine “Supernova “ ?
20. August 1885
Ernst Hartwig
S Andromeda = SN 1885A in M31
S Andromeda = SN 1885A in M31
S Andromeda = SN 1885A in M31
Knut Emil Lundmark
Fritz Zwicky
Zahl der Entdeckungen (bis 1999)
Moderne Supernova-Beobachtungen:
die SN 1998bu
Die Supernova 1987A
30 Doradus in der Großen Magellansche Wolke
(d ~ 160 000 Lichtjahre)
Supernova 1987A
7:35 UT 23.2.1987
Blauer Überriese
Sanduleak 69.202
Was sind nun eine “Supernovae”?
SupernovaSpektren …
…. und Lichtkurven
H
E
L
L
I
G
K
E
I
T
Z e i t (in Tagen)
Thermonukleare
Supernovae
Was sind also “Supernovae”?
Wie explodieren Typ Ia Supernovae?
Explosionsenergie:
He (+H)
vom
Begleitstern
C+O,
Fusion von
C+C, C+O, O+O
 “Eisen“
M ≈ Mch
Licht:
Dichte ~ 1000 - 10000 t/cm3
Radioaktiver Zerfall :
Temperatur: einige 109 K
56Ni
Radien:
einige 1000 km
―›
56Co
―›
56Fe
Numerische Simulationen auf
Supercomputern
IBMRegatta
~4,2 TF
(RZG)
Numerische Simulationen auf
Supercomputern
Supernovae
kollabierender
Sterne
Was sind also
“Supernovae”?
Supernovae kollabierender Sterne
Nur
Sterne mit
mehr als
8 Sonnenmassen!
Supernovae kollabierender Sterne
Was verursacht die Explosion?



Neutrinos sind
ursächlich!
Werden vom
Neutronenstern in
riesiger Zahl
angestrahlt
Heizen das
Sterninnere bis
der Stern
auseinander
gerissen wird
Numerische Simulationen auf
Supercomputern
SGI-Altix ~ 20 TF (LRZ)
Numerische Simulationen auf
Supercomputern
Warum interessiert uns das
eigentlich?
Typ Ia Supernovae und die “Dunkle Energie”
Mittlerer Abstand
zwischen den
Galaxien
M = 0
Offen
M < 1
M = 1
Geschlossen
schwächer
M > 1
Rotverschiebung
- 14
-9 -7
Milliarden Jahre
heute
Zeit
Das neue kosmologische Weltbild
Schwere Elemente
(0,03%)
Neutrinos (0,3%)
Sterne
(0,5%)
Wasserstoff,
Helium
(4%)
Dunkle Materie
(25%)
Dunkle Energie
(70%)
Warum interessiert uns das
eigentlich?
Typ II Supernovae und die Entstehung der
schweren chemischen Elemente
Solare (und kosmische) Elementhäufigkeiten
Explosion eines massereichen Sterns ....
Warum interessiert uns das
eigentlich?
Kollabierende Sterne und “gamma-ray bursts”
GRB 090423
Z= 8,2
(≈ 13 Milliarden
Lichtjahre, nur
700 Millionen
Jahre nach dem
Urknall!!!)
©
NASA/
Swift
© NASA/Swift
© NASA/Swift
Supernovae:
Was bleibt noch zu tun?
Die nächste Supernova in unserer
Milchstrasse?
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit!