Hubble untersucht Supernova SN 2004dj

Als erster entdeckte der japanische Amateur Astronom Koichi Itagaki mit seinem kleinen Teleskop die Supernova am 31. Juli 2004. Sie leuchtet mit dem Licht von annähernd 200 Sonnen und ist eine der hellsten Supernovae der letzten 10 Jahre.

Ein Beitrag von Roger Spinner. Quelle: Spaceflightnow.

Weitere Beobachtungen zeigten bald, dass es sich bei dem Ereignis um eine Typ II Supernova handelt, sie ist das Resultat der Explosion eines am Ende seines Lebens stehenden, sehr masse- und wasserstoffreichen Sternes.
Alex Filippenko, Professor an der Universität Berkeley richtete nun erstmals das Hubble Weltraumteleskop auf die Supernova und nutzte diese Zeit um am 17. August 2004 mit Hilfe der Advanced Camera for Surveys verschiedene Aufnahmen und Spektren der Supernova zu machen.

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Diese Farbaufnahme ist ein Kombination mehrerer mit verschiedenen Filtern aufgenommener Bilder. Die einzelnen Farben heben die verschiedenen Regionen der Galaxie hervor. Heiße, junge Sterne sind blau, ältere Sterne und dichte Staubpartien nahe dem Zentrum der Galaxie sind rot. Die wasserstoffreichen Sternentstehungsbereiche sind rosa. Die dichte Konzentration von älteren Sternen im Kern der Galaxie erscheint gelb.
(Foto: NASA, Esa, A.V. Filippenko)

Filippenko ist der Leiter eines Programms zur Erforschung nahe gelegener Typ Ia Supernovae. Ziel dieses Programms ist es primär, die Eigenschaften solcher Ereignisse besser zu verstehen, sowie mehr über ihre Rolle in unserem Universum herauszufinden.

Die SN 2004dj genannte Supernova ist so hell, dass man sie anfänglich für einen Vordergrundstern unserer eigenen Milchstrasse hätte halten können. Dabei liegt sie in der etwa elf Mio. Lichtjahre entfernten Galaxie NGC 2403, inmitten eines Clusters sehr massereicher, erst etwa 14 Mio. Jahre alter, blauer Sterne.

Alex Filippenko zufolge muss der ursprüngliche Stern sehr massereich gewesen sein, nur so lässt sich seine früher Tod erklären. Er schätzt ihn auf etwa 15 Sonnenmassen. Massereiche Sterne leben in der Regel viel kürzer als unsere Sonne. Sie verfügen zwar über wesentlich mehr Brennstoff, verbrauchen diesen jedoch in einer unproportional schnelleren Zeit. Unsere Sonne hat im Vergleich erst gerade einmal die Hälfte ihrer Lebensdauer von ca. zehn Mrd. Jahren hinter sich.

Ein Team von Forschern um den Astronomen Jesus Maiz des Space Telescope Science Institute entdeckte, dass die Supernova Teil eines kompakten Clusters ist. Dieses Sandage 96genannte Cluster beinhaltet etwa 24000-mal soviel Masse wie unsere Sonne. Die Hubble Aufnahme zeigt einerseits mehrere solcher Cluster (die bläulichen Regionen), andererseits auch losere Gruppen von massereichen Sternen. Die grosse Anzahl massereicher Sterne in NGC 2403 hat eine hohe Supernovarate zur Folge. Innerhalb der letzten 50 Jahre konnten schon zwei Supernovae in dieser Galaxie beobachtet werden.

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Das Bild links zeigt eine kleine Region von NGC 2403, einer Galaxie elf Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Das Foto wurde vom Kitt Peak National Observatory in Arizona zwei Monate vor Ausbruch der Supernova aufgenommen. Der helle Fleck zeigt das Sandage 96 Cluster. Die Aufnahme rechts wurde am 17. August 2004 mit dem Hubble-Teleskop aufgenommen und zeigt dieselbe Region nachdem die Supernova ausgebrochen ist

Die neue Explosion entstand vermutlich, als der eisenreiche Kern des Sternes plötzlich zu einem extrem dichten Neutronenstern kollabierte. Eine solche Explosion schleudert die schweren chemischen Elemente, die durch die nuklearen Reaktionen im Inneren des Sternes entstanden sind, weit hinaus in den Raum. Dort reichern sie das interstellare Material an. Wie viele andere Supernovae legte diese Explosion somit den Grundstein für künftige Generationen von Sternen und Planeten. Die chemischen Elemente unserer Erde wie Sauerstoff, Kalzium, Eisen und Gold stammten einst aus einer Sternenexplosion wie dieser.
Astronomen werden nun während der nächsten Jahre mit der Untersuchung von SN 2004dj fortfahren und dabei zusehen können, wie die Supernova langsam verblasst. Sie erhoffen sich dabei Erkenntnisse über die Art und Weise, wie gewisse Typen von Sternen explodieren und welche chemischen Elemente sie dabei in den Raum ausstossen.

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