Supernovae vom typ Ia

gewartet, dass sie mit Chandra einen Weißen Zwerg kurz vor der Explosion entde-
Zum Nachdenken
cken.
Am 5. November 2007 war es dann so
weit: Die Supernova mit der Katalogbezeichnung SN 2007on explodierte in einer
elliptischen Galaxie namens NGC 1404 in
Supernovae vom Typ Ia
D
er voranstehende Bericht schil­
Aufgabe 4: Beim Zwei-Zwerge-Szenario
dert Fortschritte bei der Suche
umkreisen einander vor der Supernova-
nach den Vorläufern von Supernovae
Explosion zwei Weiße Zwerge. Dieses
pernova einen ganzen Tag lang beobach-
vom Typ Ia. Zwar deuten die neuen
System emittiert Gravitationswellen. Sie
tet. Die Beobachtung war empfindlich ge-
Beobachtungen mit Hilfe des Röntgen-
entstehen auf andere Weise als elektro-
nug, um in so großer Entfernung einen ak-
satelliten Chandra auf das »Ein-Zwerg-
magnetische Wellen. Diese lassen sich
kretierenden Weißen Zwerg entdecken zu
Szenario« hin, bei dem ein Stern, der
bereits durch zwei entgegengesetzte La-
können. Und in der Tat stand am Ort der
sein maximales Volumen ausfüllt, und
dungen erzeugen, die einen elektrischen
späteren Supernova eine Röntgenquelle,
ein Weißer Zwerg einander umkreisen.
Dipol bilden. Jedoch gibt es bei der
deren Eigenschaften mit dem Ein-Zwerg-
Dennoch mag in anderen Fällen auch
Schwerkraftwechselwirkung keine nega-
Szenario konsistent waren! Dies schien
das »Zwei-Zwerge-Szenario« zutreffen,
tive Masse, mit deren Hilfe sich ein Gravi-
der erste eindeutige Nachweis des Vorläu-
bei dem zwei Weiße Zwerge umeinan-
tationsdipol aufbauen ließe. Die Emissi-
fers einer Supernova Ia zu sein. Das Zwei-
der kreisen.
on von Gravitationswellen erfordert eine
einer Entfernung von 60 Millionen Lichtjahren (siehe Bild links). Vier Jahre vor der
Explosion hatte Chandra den Ort der Su-
Zwerge-Szenario schied als Erklärung aus,
Im Folgenden sollen ein paar Ener-
kompliziertere Verteilung, ein periodisch
weil bei zwei umeinander rotierenden Wei-
giebetrachtungen zu solchen Superno-
veränderliches Quadrupolmoment. Die
ßen Zwergen keine starke Röntgenquelle
va-Explosionen und ihren Vorgängern
zu erwarten ist.
angestellt werden.
durch Gravitationswellen abgestrahlte
Leistung LG, analog zur elektromagnetischen Strahlung ebenfalls Leuchtkraft
Als jedoch die Astronomen bessere Bilder von der SN 2007on gemacht hatten,
Aufgabe 1: Bei der Supernova-Explosion
wurden Zweifel an der Interpretation ange-
wird ein großer Teil der Sternmaterie
meldet. Sie stellten fest, dass die Röntgen-
weggeschleudert. Man bestimme die
quelle nicht exakt an der gleichen Position
stand, wie die später optisch beobachtete
in der expandierenden Hülle steckende
kinetische Energie Ekin für einen Vor-
Supernova. Somit war ebenfalls nicht klar,
läuferstern von zwei Sonnenmassen
die Gravitationskonstante und c  2,998
ob die Röntgenquelle wirklich verschwun-
(m  2 MA), der die Hälfte seiner Ma-
3 108 m/s die Lichtgeschwindigkeit. Die
den war. Die Beobachtungsdaten könnten
terie bei der Explosion verliert. Die
mittlere Masse der Weißen Zwerge be-
auch so ausgelegt werden, dass sich zwei
Expan­sionsgeschwindigkeit der abge-
trage m  1 MA und r  0,003 AE, etwas
unterschiedliche Quellen am Himmel zu-
worfenen Hülle betrage typische yS 
10 000 km/s, die Sonnenmasse ist MA 
mehr als die Entfernung Erde–Mond, sei
fällig sehr nahe gekommen waren.
Warten auf das Heureka-Erlebnis
1,989 3 1030 kg.
genannt, lässt sich abschätzen mit:
64 G4 m 5
–– .
LG  –– ––
5 c5 r
( )
Dabei ist G  6,6743 3 10 –11 m3 kg–1 s–2
ihr Abstand vom Schwerezentrum. Die
Astronomische Einheit ist 1 AE  149,6
Millionen km. Man vergleiche mit der
Dennoch sprechen die Daten eher dafür,
Aufgabe 2: Durch Vergleich mit unserer
dass die erste Interpretation mit dem »Ein-
Sonne bestimme man die Leuchtkraft
Zwerg-Szenario« richtig ist. Weitere Rönt-
LSN einer Supernova, deren absolute
Aufgabe 5: Offenbar verliert das Stern-
genbeobachtungen werden zeigen, ob das
Helligkeit im Maximum MSN  –19,7
paar durch die Abstrahlung der Gravita-
Modell mit dem akkretierenden Weißen
mag erreicht. Die absolute Helligkeit
tionswellen Energie, die ihren Abstand
Zwerg wirklich Bestand hat und ob viel-
der Sonne ist MSonne  4,83 mag, ihre
voneinander verringert. Um welchen
leicht auch das »Zwei-Zwerge-Szenario«
Leuchtkraft ist: LA  3,826 3 1026 W.
Faktor ändert sich das Ergebnis, wenn
bei Supernovae vom Typ Ia vorkommt.
Der Zusammenhang zwischen Hellig-
der Abstand der beiden Weißen Zwerge
Leuchtkraft der Sonne.
Auch wenn im Fall von SN 2007on der
keit und Leuchtkraft ist durch LSN/LA 
auf a) die Hälfte bzw. b) ein Viertel ge-
vermeintliche Vorläufer keiner sein sollte,
dex[–(MSN  MSonne)/2,5 mag] gegeben,
schrumpft ist?
so verspricht doch die Methode große Fort-
mit der Abkürzung dex a  10a.
Axel M. Quetz
Ihre Lösungen senden Sie bitte
schritte im Verständnis der Supernovae Ia.
bis zum 15. August an:
Die Röntgenbeobachtungen mit Chandra
Aufgabe 3: Welche Energie emittiert die
laufen weiter, es werden immer mehr Ga-
Supernova nach ihrer Explosion inner-
Redak­tion SuW – Zum Nach­denken,
laxien beobachtet. Irgendwann werden die
halb a) von einem Tag beziehungsweise
Max-Planck-Institut für As­tro­no­mie,
Astronomen ein weiteres »Heureka«-Er-
b) von einem Jahr, wenn man konstante
Kö­nigstuhl 17, D-69117 Hei­­del­berg.
lebnis haben und möglicherweise eine Su-
Leuchtkraft voraussetzt und dazu den
Fax: (+49|0) 62 21–52 82 46.
pernova Ia entdecken, von deren heißem,
Wert des Helligkeitsmaximums verwen-
Einmal im Jahr werden unter den
akkretierenden Vorläufer eindeutige, aus-
det? Man vergleiche mit dem Ergebnis
erfolgreichen Lösern Preise verlost:
sagekräftige Röntgenbeobachtungen vor-
von Aufgabe 1.
siehe Seite 125.
liegen. www.astronomie-heute.de
Rasmus Voss
August 2008
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