Ein internationales Team aus Kern- und Astrophysikern hat Aufschluss über die explosiven stellaren Ereignisse gegeben, die als Novae bezeichnet werden.
Diese dramatischen Explosionen werden durch nukleare Prozesse ausgelöst und machen bislang unbemerkte Sterne kurzzeitig sichtbar. Das Forschungsteam ermittelte in beispiellosen Einzelheiten die Nuklearstruktur des radioaktiven Neons, welches durch diesen Prozess produziert wurde.
Ihre Ergebnisse, über die in dem US-amerikanischen Journal Physical Review Letters berichtet wird, zeigen, dass es viel weniger Unsicherheit darüber gibt, wie schnell eine der nuklearen Schlüsselreaktionen auftreten wird. Auch die Unsicherheit über die endgültige Häufigkeit radioaktiver Isotope ist kleiner als bisher angenommen.
Geleitet von der University of York in Großbritannien, sowie der Universitat Politècnica de Catalunya und dem Institut d’Estudis Espacials de Catalunya in Spanien, wird die Forschungsarbeit bei der Interpretation zukünftiger Daten von Satelliten helfen, die Gammastrahlung registrieren.
Während große Sterne ihre Existenzen in spektakulären Explosionen namens Supernovae beenden, erfahren [bestimmte] kleinere Sterne, die als Weiße Zwerge bezeichnet werden, manchmal kleinere aber dennoch dramatische Explosionen, sogenannte Novae. Die hellsten Nova-Explosionen sind mit dem bloßen Auge sichtbar.
Eine Nova findet statt, wenn sich ein Weißer Zwerg nahe genug an einem Begleitstern befindet, um Materie – hauptsächlich Wasserstoff und Helium – aus dessen äußeren Schichten abzuziehen und anzusammeln, wobei er eine Hülle aufbaut. Wenn sich genug Materie auf der Oberfläche angesammelt hat, tritt eine plötzliche Kernfusion ein, infolgedessen der Weiße Zwerg heller wird und die übrig gebliebene Materie abstößt. Innerhalb weniger Tage bis Monate klingt das Aufleuchten ab. Erwartungsgemäß wiederholt sich das Phänomen normalerweise nach 10.000 bis 100.000 Jahren. Traditionell werden Novae in sichtbaren und angrenzenden Wellenlängen beobachtet, aber diese Emissionen zeigen sich nur bis zu eine Woche nach der Explosion und geben daher nur unvollständige Informationen über das Ereignis preis.
Dr. Alison Laird vom Department of Physics der University of York sagte: „Die Explosion wird grundsätzlich durch nukleare Prozesse angetrieben. Nach der Strahlung, die mit dem Zerfall von Isotopen (insbesondere jenem eines Fluor-Isotops) zusammenhängt, wird von derzeitigen und zukünftigen, Gammastrahlung registrierenden Satelliten-Missionen gesucht, weil sie einen direkten Einblick in die Explosion gibt.
„Für die korrekte Interpretation müssen jedoch die nuklearen Reaktionsraten bekannt sein, die an der Produktion des Fluor-Isotops beteiligt sind. Wir haben demonstriert, dass vorherige Annahmen über die wichtigen nuklearen Eigenschaften nicht korrekt sind und haben unser Wissen des nuklearen Reaktionsverlaufs verbessert.“
Die experimentelle Arbeit wurde am Maier-Leibnitz Labor in Garching (Deutschland) durchgeführt und Wissenschaftler der University of Edinburgh spielten eine Schlüsselrolle bei der Interpretation der Daten. An der Studie wirkten auch Forscher aus Kanada und den Vereinigten Staaten mit.
Dr. Anuj Parikh vom Departament de Fisica i Enginyeria Nuclear an der Universitat Politècnica de Catalunya sagte: „Die Beobachtung von Gammastrahlen aus Novae würde helfen, besser zu bestimmen, welche chemischen Elemente genau in diesen astrophysikalischen Explosionen hergestellt werden. In dieser Arbeit wurden Einzelheiten präzise gemessen, die benötigt werden, um die Produktion des wichtigen, radioaktiven Fluor-Isotops zu berechnen. Das wird eine detailliertere Untersuchung der Prozesse und Reaktionen hinter der Nova erlauben.“
Diese Arbeit ist Teil eines laufenden Forschungsprogramms, in dessen Rahmen man untersucht, wie die Elemente in Sternen und stellaren Explosionen hergestellt werden. Die Wissenschaftler aus Großbritannien erhielten Geldmittel von dem Science Technology Funding Council (STFC) und das Projekt erhielt weitere Unterstützung von der Spanish MICINN, den EU Feder Funds und dem EuroGENESIS-Programm der ESF / EUROCORES.
Quelle: http://www.york.ac.uk/news-and-events/news/2013/research/exploding-stars/
(THK)
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