Astronomen entdecken ungewöhnliche Sternexplosion, die reich an Sauerstoff und Magnesium ist

Eine von der Universität Turku, Finnland, geleitete Studie entdeckte eine Supernova-Explosion, die das Verständnis der späteren Lebensstadien massereicher Sterne erweitert.

Supernova-Explosionen entstehen beim Tod massereicher Sterne. Die Elemente, die in einer Supernova zu sehen sind, spiegeln die Zusammensetzung des sterbenden Sterns zum Zeitpunkt der Explosion wider.

„Sterne sind leuchtende Gasbälle, die hauptsächlich aus Wasserstoff bestehen, dem leichtesten Element in der Natur. Sie leuchten, indem sie Atomkerne miteinander verschmelzen, um schwerere Elemente und Energie zu erzeugen“, erklärt Hanindyo Kuncarayakti, Forschungsstipendiat der Akademie von Finnland, vom Institut für Physik und Astronomie der Universität aus Turku, Finnland.

Massereiche Sterne, die etwa die achtfache Sonnenmasse oder mehr haben, haben Schichten aus später schwereren Elementen als Wasserstoff, wie Helium, Kohlenstoff, dann Sauerstoff und so weiter.

„Während seiner Lebensdauer kann ein Stern einen Teil oder sogar den größten Teil seiner Masse verlieren. Der häufigste Weg ist das Ausstoßen von Teilchenströmen, ein Prozess, der als Sternwinde bekannt ist und auch in der Sonne auftritt. Einige Sterne verlieren sehr an Masse stark und können ihre gesamte Wasserstoffhülle vollständig ablösen. Als Ergebnis können die inneren Schichten freigelegt werden. Die vom Stern verlorene Masse kann in der Nähe des Sterns verbleiben und zirkumstellare Materie erzeugen“, sagt Kuncarayakti.

Astronomen haben zuvor Supernovae mit zirkumstellarer Materie, die reich an Wasserstoff ist, sowie solche, die reich an Helium sind, identifiziert. Erst kürzlich, erst im Jahr 2021, haben Forscher Supernovae mit zirkumstellarer Kohlenstoff-Sauerstoff-Materie entdeckt. Diese unterschiedlichen Arten von Objekten repräsentieren eine Abfolge des Abstreifens der Sternhülle und der Ansammlung von abgestreifter Materie um den Stern herum, beginnend mit dem leichtesten und äußersten Element – ​​Wasserstoff.

Ein Team unter der Leitung von Academy Research Fellow Kuncarayakti hat eine Supernova entdeckt, die möglicherweise unser Verständnis dieser Sequenz erweitert, in der massereiche Sterne ihre Masse verlieren. Supernova (SN) 2021ocs wurde bei einer Durchmusterung mit dem 8,2-m-Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile beobachtet.

„Das Spektrum sah aus wie nichts, was wir zuvor gesehen haben. Es hatte starke Eigenschaften von Sauerstoff und Magnesium, und das Objekt war ungewöhnlich langlebig und blau“, sagt Kuncarayakti.

Diese Beobachtungen deuten darauf hin, dass das sauerstoff-magnesiumreiche expandierende Gas aus der Explosion von SN 2021ocs auf zirkumstellare Materie prallen könnte. Solche zirkumstellare Materie könnte vom Vorläuferstern durch Massenverlust erst etwa 1.000 Tage vor der Supernova-Explosion entstanden sein. Damit wirken die Beobachtungen wie eine Zeitmaschine, die die Aktivitäten des sterbenden Sterns kurz vor der letzten Explosion untersucht.

„Durch die Beobachtung neuer Arten von Supernovae gewinnen wir wertvolle Informationen über die späteren Lebensstadien massereicher Sterne. Dies stellt andererseits unsere Theorien zur Entwicklung von Sternen vor neue Herausforderungen“, sagt Professor für Astronomie Seppo Mattila von der Universität aus Turku, die ebenfalls an der Studie teilnahmen.

Die Studie wurde veröffentlicht in Die Briefe des astrophysikalischen Journals.