Silizium- und schwefelhaltiger Supernovakern entdeckt

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Wissenschaftlern des Weizmann Institute of Science (Israel) und der Northwestern University (USA) hat entdeckt, dass der Kern einer Supernova – eines explodierenden Riesensterns – viele schwere Elemente wie Silizium, Schwefel und Argon enthält.

Dies ist das erste Mal, dass Wissenschaftler diese Struktur direkt beobachtet haben, bevor die Explosion stattfand.

Der Stern mit der Bezeichnung SN2021yfj verlor plötzlich seine äußeren Schichten und enthüllte in der Mitte einen glühenden Kern – vermutlich das „Herz“ des Sterns – bevor er explodierte.

„Wir haben nun Beweise dafür, dass es im Inneren von Sternen schwere Elemente gibt“, sagte Professor Avishay Gal-Yam, Leiter der Gruppe für experimentelle Astrophysik am Weizmann-Institut. „Wir wussten, dass die Sonne hauptsächlich aus Wasserstoff besteht und hatten die Hypothese aufgestellt, dass Sterne schwerere Elemente enthalten. Doch dies ist das erste Mal, dass wir dies bewiesen haben.“

An der Forschung waren neben Professor Gal-Yam auch Dr. Ofer Yaron, ein führender Experte für Supernova-Datenbanken am Weizmann-Institut, und Dr. Steve Schulze, der Hauptautor der Studie, heute Forscher an der Northwestern University (früher Mitglied von Gal-Yams Team), beteiligt. Zum Forschungsteam gehörten außerdem Wissenschaftler aus Frankreich, Italien, China und Irland.

Der Stern SN2021yfj wurde erstmals im September 2021 mithilfe der Zwicky Transient Facility in Kalifornien entdeckt, wobei eine Weitwinkelkamera den gesamten Nachthimmel abtastete.

Dr. Schulze entdeckte einen ungewöhnlichen Lichtblitz in einer Sternentstehungsregion 2,2 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt.

Um die Elementzusammensetzung zu bestimmen, versuchte das Team, Lichtspektren zu sammeln – eine Technik zur Analyse von Licht, um die bei der Explosion vorhandenen Elemente zu bestimmen.

Aufgrund der Wetterbedingungen und des Mangels an geeigneter Beobachtungsausrüstung dauerte es jedoch einige Zeit, bis das Team Spektraldaten von einem Kollegen an der University of California, Berkeley, erhielt.

Unmittelbar nach Erhalt der Daten stellte Professor Gal-Yam das Vorhandensein von Silizium, Schwefel und Argon fest – etwas, das noch nie zuvor aufgezeichnet worden war.

Normalerweise entsteht eine Supernova, wenn ein massereicher Stern am Ende seines Lebens aufgrund seiner eigenen Schwerkraft kollabiert. Dabei kommt es zu einer gewaltigen Explosion und zur Aussendung von wochenlang anhaltendem Licht.

Früher wurde häufig beobachtet, dass „abgestreifte“ Sterne nach dem Verlust ihrer äußeren Wasserstoffhüllen nur noch Helium- oder Kohlenstoff- und Sauerstoffschichten aufweisen.

Allerdings hat SN2021yfj weitere Schichten verloren, sodass Wissenschaftler tiefer in den Kern blicken und schwerere Elemente entdecken konnten, die vor der Explosion nie registriert wurden.

„Dieser Stern hat den Großteil des Materials verloren, das er während seiner Lebenszeit gebildet hat“, sagte Dr. Schulze. „Wir können nur Material erkennen, das in den Monaten vor seiner Explosion entstanden ist. Es muss ein gewaltiges Ereignis gegeben haben.“

Wissenschaftler vermuten, dass die Supernova-Explosion möglicherweise durch einen Begleitstern, einen Ausbruch vor der Supernova oder sogar ungewöhnlich starke Sternwinde beeinflusst wurde.

„Der Blick tief in den Kern eines Riesensterns erweitert unser wissenschaftliches Verständnis der Herkunft schwerer Elemente“, betonte Professor Gal-Yam. „Jedes Atom in unserem Körper und in der Welt um uns herum ist irgendwo im Universum entstanden. Sie haben über Milliarden von Jahren unzählige Transformationen durchlaufen, bevor sie hier ankamen. Daher ist es eine enorme Herausforderung, ihren Ursprung und den Prozess ihrer Entstehung zu verfolgen.“

Das Forschungsteam von Professor Gal-Yam sagte, es werde seine Forschung fortsetzen, um mehr darüber herauszufinden , wie Elemente im Universum entstehen./.

Quelle: https://www.vietnamplus.vn/phat-hien-loi-sieu-tan-tinh-chua-silic-va-luu-huynh-post1056999.vnp