Astronomen haben die schnellste Explosion eines neuen Sterns aufgezeichnet, die je gesehen wurde.
Sie beobachteten, wie ein Weißer Zwerg einem nahen Roten Riesen Gas „stahl“, was eine Explosion verursachte, die hell genug war, um von der Erde aus mit einem Fernglas gesehen zu werden.
Die Explosion des neuen mit der Bezeichnung V1674 Hercules ereignete sich am 12. Juni letzten Jahres 100 Lichtjahre entfernt, dauerte aber nur einen Tag – dreimal schneller als jede vorherige Explosion.
Neu ist ein plötzlicher Ausbruch von hellem Licht aus einem Zwei-Sterne-System. Jeder neue wird von einem Weißen Zwerg – dem sehr dichten Überrest des Sterns – und einem nahen Begleitstern erzeugt.
Experten der Arizona State University hoffen, dass ihre Beobachtung dazu beitragen wird, größere Fragen über die Chemie unseres Sonnensystems, den Tod von Sternen und die Entwicklung des Universums zu beantworten.
Astronomen haben die schnellste Explosion eines neuen Sterns aufgezeichnet, die je gesehen wurde. Diese Abbildung zeigt die Art des Zwei-Sterne-Systems, zu dem V1674 Hercules laut dem Forschungsteam gehört.
Was sind weiße Muscheln?
Ein Weißer Zwerg ist der Überrest eines kleineren Sterns, dem der Kernbrennstoff ausgegangen ist.
Während die großen Sterne – solche mit einer Masse von mehr als dem Zehnfachen unserer Sonnenmasse – am Ende ihres Lebens erstaunlich heftige Höhepunkte wie eine Supernova-Explosion erleben, sind die kleineren Sterne solch dramatischen Schicksalen entgangen.
Wenn Sterne wie die Sonne das Ende ihres Lebens erreichen, geht ihnen der Treibstoff aus, sie dehnen sich aus wie rote Riesen und geben später ihre äußeren Hüllen in den Weltraum ab.
Übrig bleibt nur der sehr heiße und dichte Kern des einstigen Sterns – des Weißen Zwergs.
Weiße Zwerge haben ungefähr die Masse der Sonne, aber ungefähr den Radius der Erde, was bedeutet, dass sie unglaublich dicht sind.
Die Schwerkraft auf der Oberfläche eines Weißen Zwergs ist 350.000-mal größer als die der Erde.
Es wird sehr dicht, weil seine Elektronen kollidieren, was zu einer “degenerativen Substanz” führt.
Das bedeutet, dass der Radius des massereichsten Weißen Zwergs kleiner ist als der seines weniger massereichen Gegenstücks.
Das Filmmaterial wurde mit Millionen von Meilen pro Stunde ins All geschossen – was etwas mehr als 24 Stunden vor dem Verblassen von der Erde aus sichtbar war.
„Es war, als würde man eine Taschenlampe ein- und ausschalten“, sagte Hauptautor Professor Sumner Starfield von der Arizona State University.
Die Neuen sind anders als die Superneuen. Sie treten in Doppelsystemen auf, in denen es einen unglaublich dichten kleinen Stern und einen größeren sonnenähnlichen Satelliten gibt.
Der erste entzieht dem zweiten im Laufe der Zeit Materie, die sich auf dem Weißen Zwerg befindet.
Der Weiße Zwerg erhitzt dann dieses Material, wodurch eine unkontrollierte Reaktion ausgelöst wird, die einen Energiestoß freisetzt und das Material mit hoher Geschwindigkeit abschießt, was wir als sichtbares Licht beobachten.
Der helle neue verblasst normalerweise nach zwei Wochen oder länger, aber der V1674 Hercules verschwindet an einem Tag.
Professor Starfield sagte: „Es war ungefähr ein Tag und der bisher schnellste neue war der, den wir 1991 getestet haben, der V838 Herculis, der in etwa zwei oder drei Tagen abgestürzt ist.“
Neue Ereignisse in dieser Geschwindigkeit sind selten, was dieses Neue zu einem wertvollen Studienobjekt macht.
Seine Geschwindigkeit war nicht nur ungewöhnlich, sondern Licht- und Energieimpulse strahlten aus wie der widerhallende Klang einer Glocke.
Alle 501 Sekunden gibt es eine wahrnehmbare Oszillation in den sichtbaren und Röntgenlichtwellen. Es bleibt noch ein Jahr – und es sollte länger werden.
„Das Ungewöhnlichste ist, dass dieses Wackeln vor der Explosion gesehen wurde“, sagte Mark Wagner, Chief Scientific Officer am Big-Eyed Telescope Observatory auf dem Mount Graham im Süden von Arizona.
Das war aber auch offensichtlich, als der Neue 10 Grad heller war. Das Mysterium, mit dem die Menschen umzugehen versuchen, treibt diese Periodizität an, die Sie über dem hellen Balken des Systems sehen können.
Das amerikanische Team bemerkte auch seltsame Winde, als es Material beobachtete, das von dem neuen emittiert wurde, von dem sie glauben, dass es von der Position des Weißen Zwergs und seines Satellitensterns abhängt.
Sie scheinen den Materialfluss im Raum um das System zu bilden, das sich im Sternbild Herkules befindet.
Dies ist ein sehr gemütlicher Ort, eingebettet in einen dunklen Himmel im Osten, wenn die Dämmerung nach Sonnenuntergang verblasst.
Da er weniger als 17 Grad nördlich des Himmelsäquators liegt, ist er von überall auf der Welt zu sehen – und mit einer Belichtungszeit von nur wenigen Sekunden zu fotografieren.
Novae kann uns wichtige Informationen über unser Sonnensystem und sogar das Universum als Ganzes geben.
Es wird geschätzt, dass jedes Jahr etwa 30 bis 60 in der Milchstraße gefunden werden, obwohl in dieser Zeit nur etwa 10 entdeckt wurden. Die meisten von ihnen sind von interstellarem Staub verdeckt.
Ein Weißer Zwerg sammelt und verändert Materie und sättigt dann den umgebenden Raum mit neuer Materie, während er sich in eine Supernova verwandelt.
Dies ist ein wichtiger Teil des Materiekreislaufs im Weltraum, da Material, das von neuen Sternen ausgestoßen wird, schließlich neue Sternensysteme bilden wird.
Ereignisse wie diese haben auch dazu beigetragen, unser Sonnensystem zu formen und sicherzustellen, dass die Erde nicht nur ein Stück Kohlenstoff ist.
Weiße Zwerge sind die unglaublich dichten Überreste sonnengroßer Sterne, die ihren Kernbrennstoff aufgebraucht haben und auf die Größe der Erde geschrumpft sind (künstlerische Darstellung)
Professor Starfield sagte: „Wir versuchen immer zu verstehen, wie sich das Sonnensystem gebildet hat und woher die chemischen Elemente im Sonnensystem kommen.
Eines der Dinge, die wir zum Beispiel aus dieser Supernova lernen werden, ist die Menge an Lithium, die durch diese Explosion produziert wird.
“Wir sind uns jetzt ziemlich sicher, dass ein erheblicher Teil des Lithiums der Erde von solchen Eruptionen stammt.”
Manchmal verliert der Weiße Zwerg nicht das gesamte Material, das während der Explosion eines neuen gesammelt wurde, sodass er mit jedem Zyklus an Masse gewinnt.
Dies wird ihn schließlich instabil machen, und der Weiße Zwerg könnte eine Supernova vom Typ 1a erzeugen, eines der hellsten Ereignisse im Universum.
Jede Supernova vom Typ 1a erreicht die gleiche Helligkeit, daher werden sie als Standardzündkerzen bezeichnet.
Co-Autor Professor Charles Woodward von der University of Minnesota sagte: „Standardkerzen sind so hell, dass wir sie über große Entfernungen im Universum sehen können.
Wenn wir uns ansehen, wie sich die Helligkeit des Lichts ändert, können wir Fragen zur Beschleunigung des Universums oder zur dreidimensionalen Gesamtstruktur des Universums stellen. Dies ist ein interessanter Grund, sich einige dieser Systeme anzusehen.
Darüber hinaus können uns die neuen mehr darüber erzählen, wie sich Sterne in Doppelsternsystemen zum Tod entwickeln, ein Prozess, der nicht gut verstanden wird.
Sie dienen auch als lebende Labore, in denen Wissenschaftler Kernphysik in Aktion sehen und theoretische Konzepte testen können.
Das beobachtete neue ist bereits zu schwach, um von anderen Teleskoptypen gesehen zu werden, kann aber dank seiner großen Öffnung und modernen Scannern immer noch mit dem großäugigen Teleskop gesehen werden.
Professor Starfield und seine Kollegen planen nun, die Ursache, die Prozesse, die zum Rückgang des Rekords geführt haben, sowie die Kräfte hinter den beobachteten Winden und der pulsierenden Helligkeit zu untersuchen.
Die Beweise wurden in Research Notes der American Astronomical Society veröffentlicht.
Wie entstehen Sterne?
Sterne entstehen aus dichten Molekülwolken – aus Staub und Gas – in Regionen des interstellaren Raums, die als Sternenkindergärten bekannt sind.
Eine einzelne Molekülwolke, die hauptsächlich aus Wasserstoffatomen besteht, kann das Tausendfache der Masse der Sonne haben.
Sie unterliegen einer turbulenten Bewegung, wenn sich Gas und Staub im Laufe der Zeit bewegen, Atome und Moleküle zerstören und dazu führen, dass einige Bereiche mehr Materie enthalten als andere.
Wenn sich genügend Gas und Staub in einem Gebiet ansammeln, beginnt es unter dem Gewicht seiner eigenen Schwerkraft zusammenzubrechen.
Wenn es zu zerfallen beginnt, erwärmt es sich langsam und dehnt sich nach außen aus, wobei es mehr von dem umgebenden Gas und Staub absorbiert.
An diesem Punkt, wenn die Region etwa 900 Milliarden Meilen lang ist, wird sie zum Pre-Stern-Kern und zum anfänglichen Prozess, ein Stern zu werden.
Dann wird dieser Breitengrad in den nächsten 50.000 Jahren um 92 Milliarden Meilen schrumpfen, um zum inneren Kern des Sterns zu werden.
Überschüssiges Material wird an die Pole des Sterns geschleudert, und um den Stern bildet sich eine Scheibe aus Gas und Staub, die einen Protostern bildet.
Dieses Material wird dann in den Stern eingeschlossen oder in eine breitere Scheibe ausgestoßen, was zur Bildung von Planeten, Monden, Kometen und Asteroiden führt.
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