Wissenschaft

Hubble-Teleskop enthüllt massive Sternexplosion im Detail

Die Bilder wurden bei einer Überprüfung von Hubble-Archivdaten zu Beobachtungen aus dem Jahr 2010 entdeckt.

Washington:

Vor etwa 11,5 Milliarden Jahren starb ein entfernter Stern, etwa 530-mal größer als unsere Sonne, bei einer katastrophalen Explosion, die seine äußeren Gasschichten in den umgebenden Kosmos schleuderte, eine von Astronomen detailliert dokumentierte Supernova.

Forscher sagten am Mittwoch, dass es dem Hubble-Weltraumteleskop der NASA gelungen ist, drei separate Bilder über einen Zeitraum von acht Tagen aufzunehmen, beginnend nur wenige Stunden nach der Detonation – eine Leistung, die noch bemerkenswerter ist, wenn man bedenkt, wie lange und weit entfernt es passiert ist.

Die Bilder wurden 2010 bei einer Überprüfung von Hubble-Beobachtungsarchivdaten entdeckt, so die Astronomin Wenlei Chen, Postdoktorandin an der University of Minnesota und Hauptautorin der in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Studie.

Sie lieferten den ersten Einblick in eine Supernova, die sich nach der ersten Explosion in einer einzigen Bildserie schnell abkühlte, und den ersten eingehenden Blick auf eine Supernova so früh in der Geschichte des Universums, als sie weniger als ein Fünftel ihres heutigen Alters betrug.

„Die Supernova dehnt sich aus und kühlt ab, sodass sich die Farbe von warmem Blau zu kühlem Rot entwickelt“, sagte Patrick Kelly, Astronomieprofessor und Co-Autor an der University of Minnesota.

Der dem Untergang geweihte Stern, ein Typ namens Roter Überriese, lebte in einer Zwerggalaxie und explodierte am Ende seiner relativ kurzen Lebensdauer.

„Rote Überriesen sind leuchtende, massereiche und große Sterne, aber sie sind viel kühler als die meisten anderen massereichen Sterne – deshalb sind sie rot“, sagte Chen. „Nachdem ein roter Überriese die Fusionsenergie in seinem Kern erschöpft hat, wird der Kern zusammenbrechen und die Supernova-Explosion wird dann die äußeren Schichten des Sterns – seine Wasserstoffhülle – wegblasen.“

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Das erste Bild, das etwa sechs Stunden nach der ersten Explosion aufgenommen wurde, zeigt, dass die Explosion relativ klein und heftig heiß begann – etwa 180.000 Grad Fahrenheit (100.000 Grad Kelvin/99.725 Grad Celsius).

Das zweite Bild stammt etwa zwei Tage später und das dritte etwa sechs Tage später. Diese beiden Bilder zeigen das vom Stern ausgestoßene gasförmige Material, das sich nach außen ausdehnt. Im zweiten Bild ist die Explosion nur ein Fünftel so heiß wie im ersten. Im dritten Bild ist es nur ein Zehntel so heiß wie im ersten.

Der Überrest des explodierten Sterns wurde höchstwahrscheinlich zu einem unglaublich dichten Objekt, das als Neutronenstern bezeichnet wird, sagte Chen.

Ein Phänomen namens starker Gravitationslinseneffekt erklärt, wie Hubble nach der Explosion drei Bilder zu unterschiedlichen Zeiten aufnehmen konnte. Die enorme Gravitationskraft, die ein Galaxienhaufen vor dem explodierenden Stern aus der Perspektive der Erde ausübt, diente als Linse – sie beugte und vergrößerte das von der Supernova kommende Licht.

„Die Schwerkraft im Galaxienhaufen beugt nicht nur das Licht von hinten, sondern verlangsamt auch die Laufzeit des Lichts, denn je stärker die Schwerkraft ist, desto langsamer bewegt sich eine Uhr“, sagte Chen. „Mit anderen Worten, die Lichtemission einer einzelnen Quelle hinter der Linse kann über mehrere Wege zu uns gelangen, und dann sehen wir mehrere Bilder der Quelle.“

Kelly nannte die Möglichkeit, die schnell abkühlende Supernova dank Gravitationslinsen in einer einzigen Bildfolge zu sehen, „einfach absolut erstaunlich“.

„Es ist, als würde man sehen, wie sich eine Filmrolle in Farbe aus der Supernova entwickelt, und es ist ein viel detaillierteres Bild jeder bekannten Supernova, die existierte, als das Universum nur einen kleinen Bruchteil seines heutigen Alters hatte“, sagte Kelly.

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„Die einzigen anderen Beispiele, bei denen wir sehr früh eine Supernova eingefangen haben, sind Explosionen in der Nähe“, fügte Kelly hinzu. „Wenn Astronomen weiter entfernte Objekte sehen, blicken sie in der Zeit zurück.“

(Mit Ausnahme der Überschrift wurde diese Geschichte nicht von NDTV-Mitarbeitern bearbeitet und von einem syndizierten Feed veröffentlicht.)

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Lili Falk

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