Das Hubble-Weltraumteleskop zeigt eine helle Supernova-Explosion 1987a in der großen Magellanschen Wolke (galaktischer Nachbar der Milchstraße).
Am 23. Februar 1987 erreichte das Licht eines riesigen explodierenden Sterns die Erde. Das Ereignis fand auf dem Territorium der Großen Magellanschen Wolke statt, einer kleinen Galaxie, die 168000 Lichtjahre von der Milchstraße entfernt liegt. Es wurde die nächste Supernova seit fast 400 Jahren seit seiner ersten Überprüfung in modernen Teleskopen.
Nach 30 Jahren verwendeten die Forscher erstmals Röntgensichtbarkeit und physikalische Modellierung, um die Temperatur von Elementen in einem Gas um einen toten Stern herum genau zu bestimmen. Da ultraschnelle Stoßwellen aus dem Herzen eines Supernova-Sterns auf Atome im umgebenden Gas prallen, erwärmen sie diese Atome auf Hunderte Millionen Grad Fahrenheit.
Mit einem Urknall aussteigen
Wenn ein Riesenstern altert, verschmelzen die äußeren Schichten und kühlen in Form von großflächigen Reststrukturen um den Stern ab. Der Sternkern bildet eine erstaunliche Supernova-Explosion, nach der ein superdichter Neutronenstern oder ein schwarzes Loch zurückbleibt. Stoßwellen breiten sich mit 1/10 der Lichtgeschwindigkeit aus und gelangen in das umgebende Gas, das sich erwärmt und in hellen Röntgenstrahlen leuchtet.
Das Chandra Space Observatory der NASA verfolgt die Emission der Supernova 1987a seit dem Start des Teleskops vor 20 Jahren. Die Supernova war dann sehr überrascht, weil es ihr gelang, eine Reihe von drei Ringen um sie herum zu befestigen. Es stellt sich heraus, dass die Supernova 1987a seit 1997 mit dem innersten (äquatorialen) Ring in Kontakt steht. Mit Hilfe des Chandra-Teleskops untersuchten die Wissenschaftler das Licht, das von Stoßwellen erzeugt wird, wenn sie mit dem Äquatorring interagieren. Das Team wollte wissen, wie das Gas und der Staub im Ring erhitzt wurden. Sie wollten auch die Temperatur der verschiedenen Elemente im Material bestimmen.
Zur Unterstützung der Messungen untersuchten die Forscher detaillierte 3D-Computersimulationen einer Supernova, mit denen die Geschwindigkeit der Stoßwelle, die Gastemperatur und die Auflösungsgrenzen der Instrumente bestimmt werden konnten. Danach stellte sich heraus, die Temperatur einer Vielzahl von Elementen, wie leichten (Stickstoff und Sauerstoff) und schweren (Silizium und Eisen) Atomen, herauszufinden. Die Temperaturindikatoren reichten von Millionen bis Hunderten von Millionen Grad.
Die gesammelten Informationen liefern wichtige Informationen zur Supernova-Dynamik 1987a und helfen beim Testen von Modellen eines bestimmten Typs von Stoßfront. Da die geladenen Teilchen der Explosion nicht auf die Atome im umgebenden Gas treffen, sondern diese durch elektrische und magnetische Felder zerstreuen, spricht man von einem kollisionsfreien Aufprall.
Dieser Prozess ist im gesamten Raum verbreitet. Ein besseres Verständnis der Situation wird daher die Untersuchung anderer Phänomene verbessern, z. B. den Kontakt des Sonnenwinds mit interstellarem Material und die kosmologische Modellierung der Bildung großräumiger Strukturen im Universum.
