Supernova in der Zigarrengalaxie (M82)

Bildbeschreibung: Die Explosion der Supernova SN 2014J (kleiner Pfeil) befindet sich im rechten Teil der Zigarrengalaxie (M82). Die roten Wasserstoffflammen sind Zeichen für den Tod des Sterns. Bildquelle: Adam Block,Mt. Lemon SkyCenter, U. Arizona.

Supernovae

Supernovae sind seltene Ereignisse in unserer Milchstraße, 1 bis 3 pro Jahrhundert, im Maßstab des Universums beobachten wir sie jeden Tag. Die Supernova SN 2014J ist die zehnte Supernova, die im Januar 2014 entdeckt wurde. SN 2014J befindet sich in der Zigarrengalaxie (Messier 82), 11,5 Millionen Lichtjahre entfernt.

Der AstronomSteve Fossey(1996-) vom University College London entdeckte diese Supernova zufällig während einer Demonstration der Verwendung der CCD-Kamera an einem der automatischen 0,35-Meter-Teleskope des Observatoriums. Am 21. Januar 2014 hatten die vier Studenten die Gelegenheit, eine Sternexplosion in einer anderen Galaxie als der Milchstraße zu beobachten. Dies ist der EffektSerendip(etwas zufällig entdecken). Diese Supernova ist Gegenstand zahlreicher Beobachtungen auf der ganzen Welt, von terrestrischen Teleskopen wie dem Keck-Teleskop auf Hawaii bis hin zu Weltraumteleskopen wie Hubble.

Die Cigar-Supernova sollte hell genug sein, um mit Ferngläsern auf der gesamten Nordhalbkugel sichtbar zu sein. SN 2014J ist mit einer Entfernung von 11,5 ± 0,8 Millionen Lichtjahren (3,5 ± 0,3 Megaparsec) relativ nah an uns. Der Name „Zigarrengalaxie“ leitet sich von der elliptischen Form ab, die durch die schräge Neigung ihrer Sternenscheibe entsteht.

Diese kosmologische Kerze wird es Astronomen ermöglichen, die Entwicklung von Supernovae besser zu verstehen und die diffusen Wolken der M82-Galaxie zu untersuchen, die vom elektromagnetischen Spektrum der Supernova durchzogen werden. Diese Supernovae werden verwendet als „Standardkerze" zur Bestimmung extragalaktischer Entfernungen. Die Galaxie M82 erscheint hoch am Frühlingshimmel der nördlichen Hemisphäre, nördlich in Richtung des Sternbildes Ursa Major.

Die beiden Galaxien M81 und M82 liegen recht nahe beieinander (rund 150.000 Lichtjahre). Gezeitenkräfte beschleunigen die Sternentstehung im Vergleich zu dem in Galaxien beobachteten Durchschnitt. Die Galaxien M81 und M82 befinden sich im Sternbild Ursa Major.

Der Tod der Sterne

Der Tod eines Sterns kann je nach Masse sanft oder gewaltsam sein.

Unterhalb der 1,4-fachen Sonnenmasse stirbt der Stern sehr langsam und in Ruhe.

Da er zwischen dem 1,4- und 5-fachen der Sonnenmasse liegt, ist seine Agonie viel heftiger. Sein Radius schrumpft auf 10 km. Die Enddichte ist enorm, die Atomkerne können nicht widerstehen und das Herz des Sterns wird zu einem gigantischen Neutronenkern. Der Zusammenbruch verursacht eine schreckliche Explosion, die die oberen Schichten des Sterns in den Weltraum schleudert. Eine Supernova kann monatelang am Himmel leuchten.

Bei mehr als dem Fünffachen der Sonnenmasse ist der Kollaps extrem heftig und schnell. Dieser ist nicht mehr aufzuhalten. Der Kern des Sterns wird zu einem Schwarzen Loch.

Hinweis: Die thermonukleare Supernova oder Supernova vom Typ Ia entspricht der vollständigen Explosion eines Sternkörpers vom Typ eines Weißen Zwergs. DortChandrasekhar-Grenzewurde überschritten (Überschreitung des elektronischen Entartungsdrucks), ausgelöst durch das Auffangen von verschüttetem Material durch einen nahen Begleiter. Supernovae vom Typ II, Ib und Ic sind Sterne am Ende ihres Lebens. Supernovae vom Typ II haben ein Spektrum, das Wasserstoff enthält, während Supernovae vom Typ Ib und Ic Sterne sind, deren Wasserstoff bereits erschöpft ist, so dass er nicht in ihrem Spektrum erscheint. Supernovae vom Typ Ic haben auch ihr Helium erschöpft, das nicht mehr im Spektrum erscheint.

Hinweis: Die Gewalt des Zusammenbruchs eines Sterns führt zu einer gigantischen Explosion, die die oberen Schichten des Sterns in den Weltraum schleudert und eine wesentliche Rolle in der Geschichte des Lebens spielt. Während seiner Supernova-Explosion setzt der Stern die chemischen Elemente frei, die er während seiner Existenz und während der Explosion selbst synthetisiert hat. Diese chemischen Elemente bewegen sich im interstellaren Medium, um sich im Weltraum auszubreiten. Eine Supernova wird sich über Hunderte von Milliarden Kilometern erstrecken und das interstellare Medium mit schweren Elementen besetzen, die während des Lebens des Sterns und während der Explosion entstehen. Diese schweren Elemente sind die Bestandteile tellurischer Planeten wie unserer Erde.