Supernova vom Typ Ia

Ein Weißer Zwerg, der explodiert, das Nickel, das ihn wochenlang leuchten lässt, und wie seine Helligkeit das beschleunigt expandierende Universum vermaß

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Schritt für Schritt

Ein toter Stern, der explodiert

Eine Supernova vom Typ Ia ist ein Weißer Zwerg, die Glut eines toten sonnenähnlichen Sterns, der sich selbst zerreißt. Dieser wird von einem Begleitstern gefüttert.

Manche Weißen Zwerge haben einen Begleiter in der Nähe. Gas strömt von ihm auf den Weißen Zwerg und sammelt sich in einer heißen Scheibe, sodass der Weiße Zwerg langsam an Masse gewinnt. Im Bild ist der Weiße Zwerg um ein Vielfaches größer als maßstabsgetreu gezeichnet, damit man ihn neben seinem Begleiter sieht.

Der Kipppunkt

Schon vor der Grenze wird das Zentrum dicht und heiß genug, dass Kohlenstoff zu fusionieren beginnt. Woher die zusätzliche Masse kommt, ist ungeklärt: Gas von einem Begleiter oder die Verschmelzung mit einem anderen Weißen Zwerg. SN 2011fe, wenige Stunden nach der Explosion 2011 entdeckt, zeigte keine Spur eines Riesen als Begleiter (Li et al., 2011).

Das Durchgehen

Fusion in einem Weißen Zwerg kann den Stern nicht ausdehnen und abkühlen, wie es bei einem sonnenähnlichen Stern geschähe, daher geht sie durch: Die Flamme heizt das Gas, und das heißere Gas brennt schneller. Modelle legen nahe, dass die Flamme langsam beginnt und dann in eine Überschalldetonation übergeht. Wie genau, ist noch umstritten.

Nickel, Kobalt, Eisen

Nickel-56 ist radioaktiv, und sein Zerfall, dann der von Kobalt-56, sendet Gammastrahlen aus, die die dichten Trümmer heizen und zum Leuchten bringen. Ohne sie würde die Explosion rasch verblassen. Ein Großteil des Eisens um uns, auch in unserem Blut, stammt vermutlich aus Explosionen wie dieser.

Die Lichtkurve

Echte Supernovae vom Typ Ia unterscheiden sich ein wenig: Die helleren verblassen langsamer, eine Beziehung, die Mark Phillips 1993 fand und mit der Astronomen korrigieren können. Dieses einfache Modell nimmt an, dass alle Gammastrahlen gefangen bleiben, daher verblasst es nach etwa zwei Monaten langsamer als echte.