Galaktische Premiere: Astronomen könnten das erste Relikt einer seltenen Typ-1ax-Supernova in unserer Milchstraße entdeckt haben. Diese besonders langsame Explosion eines Weißen Zwergs wurde bisher nur in anderen Galaxien beobachtet und ist daher noch kaum erforscht. Die Entdeckung eines Typ-1ax-Relikts „vor unserer Haustür“ bietet daher die einzigartige Chance, mehr über diese seltenen Sternexplosionen zu erfahren, wie die Forscher erklären.
Supernovae vom Typ 1a ereignen sich, wenn ein Weißer Zwerg sich „überfrisst“: Er saugt seinem Begleitstern so viel Material ab, dass er instabil wird und explodiert. Diese Sternexplosionen können in kurzer Zeit so viel Licht abstrahlen wie eine gesamte Galaxie und sie erzeugen große Mengen neuer Elemente. Weil die Helligkeit und Rotverschiebung dieser Supernovae ihre Entfernung verraten, dienen sie Astronomen zudem als kosmische Entfernungsmesser, beispielsweise bei der Bestimmung der kosmischen Expansion.
Rätsel um Sagittarius A East
Jetzt könnten Astronomen um Ping Zhou von der Universität Amsterdam eine seltene, bislang noch nie in unsere Milchstraße beobachtete Unterart dieser Supernovae entdeckt haben – nur rund 25.000 Lichtjahre von uns entfernt. Es handelt sich um ein als Sagittarius A East (Sgr A East) bekanntes Gebilde aus Staub und glühenden Gasen, das in der Nähe des supermassereichen Schwarzen Lochs im Galaxienzentrum liegt.
Schon länger vermuten Astronomen, dass es sich bei diesem Gebilde um den Überrest einer Sternexplosion handelt. Es blieb aber unklar, ob Sgr A East beim Kollaps eines massereichen Sterns, bei einer Typ-1a-Supernova oder doch etwas anderem entstanden ist. Deshalb haben Zhou und sein Team das Objekt nun mithilfe des Chandra-Röntgenteleskops näher untersucht. Mittels Röntgenspektroskopie konnten sie ermitteln, wie die Gase zusammengesetzt sind und wie schnell sie sich bewegen.
„Überraschend anders“
Das überraschende Ergebnis: „Unsere Daten zeigen einen geringen Anteil mittelschwerer Elemente im Vergleich zu Eisen und große Anteile von Mangan und Nickel – diese Häufigkeiten passen weder zu den Modellen von Kernkollaps-Supernovae noch zu normalen Typ-1a-Supernovae“, berichten die Forscher. „Dieses Muster ist überraschend anders als bei anderen Supernova-Relikten.“
Stattdessen legen Modelle nahe, dass es sich hier um den Überrest einer Rarität handeln könnte – einer Typ-1ax-Supernova. Astrophysiker vermuten, dass die thermonuklearen Reaktionen bei diesen Explosionen eines Weißen Zwergs langsamer ablaufen, wodurch weniger schwere Elemente gebildet werden. Zudem könnten noch Reste des Weißen Zwergs erhalten bleiben. Theoretischen Berechnungen nach kommen auf zehn normale Typ-1a-Supernova rund drei Typ-1ax-Explosionen.
Doch Näheres über diese Supernovae weiß man nicht: „Der Ursprung dieser Sternexplosionen ist hochgradig umstritten, auch weil das Wissen über diesen Typ allein von extragalaktischen Fällen stammt“, erklären Zhou und sein Team. Von den rund 290 bis 380 bekannten Supernova-Relikten in der Milchstraße passte bislang keiner zu diesem exotischen Typ.
Erstes Relikt einer Typ-1ax-Supernova in unserer Galaxie
Das hat sich nun geändert. Denn nach Angaben des Forscherteams spricht vieles dafür, dass Sagittarius A East der Überrest einer Typ-1ax-Supernova sein könnte. „Sgr A East ist damit das erste galaktische Supernova-Relikt, für das ein Typ-1ax-Ursprung wahrscheinlich ist“, schreiben Zhou und seine Kollegen. Wenn sich dies bestätigt, wäre es der erste nahegelegene Vertreter dieser noch weitgehend rätselhaften Sternexplosionen.
Mit einer Entfernung von nur rund 25.000 Lichtjahren von der Erde könnte der Supernova-Überrest Sagittarius A East entscheidend dazu beitragen, die Geheimnisse der Typ-1ax-Supernovae aufzuklären. „Diese Entdeckung ist wichtig, um einen besseren Einblick darin zu erhalten, auf welche vielfältige Weisen Weiße Zwerge explodieren können“, erklärt Zhou. (The Astrophysical Journal, in press; arXiv:2006.15049v2)
Quelle: Chandra X-ray Observatory
