Wissenschaftler müssen eine Supernova mit einem kollabierten Kern beobachten

Zum ersten Mal in der Geschichte der Menschheit haben Wissenschaftler den Absturz einer Supernova von Anfang bis Ende in Echtzeit beobachtet.

Der angestammte Stern war ein roter Überriese mit etwa zehn Sonnenmassen, etwa 120 Millionen Lichtjahre entfernt. In seinen letzten Monaten entzündete sich die Helligkeit des sterbenden Sterns dramatisch, als er seine Hülle aus Wasserstoff und Helium abwarf. Währenddessen beobachtete ein Team von Forschern, die das Young Supernova Experiment (YSE) durchführten – und was sie sahen, stellte unsere ganze Geschichte über das Sterben dieser Sterne in Frage.

“Es ist ein Durchbruch in unserem Verständnis dessen, was massereiche Sterne kurz vor ihrem Tod tun.” sagte leitender Forscher Win Jacobson-Gallan. „Der direkte Nachweis von Prä-Supernova-Aktivität in einem Roten Überriesenstern wurde noch nie bei einer gewöhnlichen Typ-II-Supernova beobachtet. Zum ersten Mal sahen wir eine Explosion eines Roten Überriesen!

Bisher hatten alle Roten Überriesen, die vor ihrer Explosion gesehen wurden, ihre letzten Monate in Beruhigungsmitteln verbracht. Wir hatten keine Hinweise auf gewalttätiges stellares Verhalten am Ende ihres Lebens gesehen. Aber dieser Stern hatte eine gesegnete Note, eine Lichtshow vor seinem großen Finale. Das macht es so bemerkenswert – und so entdeckte das YSE-Team die drohende Explosion.

YSE-Forscher beobachteten die zunehmende Helligkeit des Sterns erstmals etwa 130 Tage, bevor der Stern schließlich explodierte. Mit optischen PAN-STARRS-Teleskopen zeichneten sie auch Beweise dafür auf, dass der Stern begonnen hatte, seine äußeren Schichten abzuwerfen. Seine Todesqualen hatten begonnen. So gewarnt, machten sie sich daran, die Spektrographen LRIS, DEIMOS und NIRES am Keck-Observatorium zu verwenden. Jetzt haben wir also detaillierte Breitbandmessungen einer Supernova vom Typ II von Anfang bis Ende.

Disco am Ende des Universums

Diese Supernova mit dem Namen “SN 2020tlf” ist eine großartige Demonstration dafür, wie das Ende des Lebens des roten Überriesen eine spektakuläre Lichtshow sein kann. Diese Stars kommen wirklich mit einem Knall raus. Einige durchlaufen eine Reihe von Farbänderungen, da die interne Fusionsmaschine des Sterns immer schwerere Elemente produziert. Viele verbringen einige Zeit als veränderliche Sterne der Cepheiden, deren wiederkehrende Blitze so regelmäßig sind, dass sie manchmal in der Astronomie als “Standardkerze” verwendet werden. Bevor sie schließlich in eine Supernova explodieren, sollen sich die hellsten roten Überriesen sogar zu Wolf-Wright-Sternen entwickelt haben – ein seltenes stellares Superinferno, das heißer brennt als fast jeder andere bekannte Sterntyp, mit einem brüllenden Sternenwind. .

Der SN 2020tlf kann jedoch in eine einzigartige Gewichtsklasse fallen. Seine Urgroßmutter war irgendwo zwischen zehn und zwölf Sonnenmassen groß. Für Vorläufersterne zwischen zehn und zwanzig Sonnenmassen bleibt nach dem Zusammenbruch des Supernovakerns ein Neutronenstern übrig. Aber wenn dieser Neutronenstern massereich genug ist, kann selbst der Druck der Neutronendegeneration den fortgesetzten Gravitationskollaps des Sterns nicht stoppen. Ein Neutronenstern mit mehr als etwa zwei Sonnenmassen könnte erneut kollabieren und ein Schwarzes Loch bilden.

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