Ein Forschungsteam unter Leitung von Dr. Jujia Zhang von den Yunnan Observatories der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und Professor Xiaofeng Wang von der Tsinghua University hat die Supernova SN 2023ixf beobachtet. Dabei registrierten die Forscher die stellare Materie, die von dem Vorläuferstern am Ende seines Lebens abgestoßen wurde. Solche Massenverlustprozesse können wichtige Informationen liefern, um die letzte Entwicklungsphase eines massereichen Sterns zu verstehen. Die Studie wurde am 14. September 2023 in Science Bulletin veröffentlicht.
Supernovae des Typs II sind die häufigsten stellaren Explosionen im Universum. Allerdings ist das letzte Entwicklungsstadium ihrer wasserstoffreichen, massereichen Vorläufersterne vor der Kernkollapsexplosion schwer zu beobachten. Das letzte Entwicklungsstadium und die resultierenden zirkumstellaren Umgebungen haben zu einer breiten Vielfalt solcher Explosionen geführt.
Um einen Zusammenhang zwischen der Explosion von Typ-II-Supernovae und der Spätentwicklung massereicher Sterne herzustellen, ist es notwendig, die ersten Lichtsignale der Supernovae aufzuzeichnen, das heißt die Flash-Spektren mit der Ionisierung der zirkumstellaren Materie und dem stellaren Wind aufgrund ultravioletter und hochenergetischer Photonen.
Die kürzliche Explosion von SN 2023ixf in einer sehr nahen Galaxie namens Messier 101 gibt eine seltene Möglichkeit, um dieses lange bestehende Problem anzugehen. Flash-Spektren, die innerhalb von 1-5 Tagen nach der Explosion erstellt wurden, erlauben Forschern das Setzen enger Grenzen bezüglich der Eigenschaften der zirkumstellaren Materie, welche diese Supernova umgibt.
Es wird geschätzt, dass der Vorläuferstern von SN 2023ixf während der letzten 2-3 Jahre vor der Explosion Materie mit einer Rate von 6*10-4 Sonnenmassen pro Jahr verlor. Die benachbarte Materie bewegte sich mit einer Geschwindigkeit von 55 Kilometern pro Sekunde und bildete eine kompakte Hülle innerhalb eines Radius von weniger als sieben Milliarden Kilometern Abstand zu dem Vorläuferstern. Wenn man die hohe Massenverlustrate und die relativ hohe Windgeschwindigkeit zusammen mit den 20 Jahre alten Beobachtungen vor der Explosion in Betracht zieht,, könnte der Vorläuferstern von SN 2023ixf ein kurzlebiger gelber Überriese gewesen sein, der sich kurz vor der Explosion aus einem roten Überriesen entwickelte.
„Die Beobachtung und Untersuchung von SN 2023ixf geht weiter. Eine Reihe Studien über diese Supernova wird sie zu einem Meilenstein in der Geschichte von Supernovae des Typs II machen und helfen, das Schicksal massereicher Sterne im Massenbereich zwischen zehn und 20 Sonnenmassen aufzudecken“, sagte Dr. Zhang.
(THK)
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