Weiße Witwen als Ursache von Ia-Supernovae?

Auf der Suche nach dem Auslöser von Supernovae des Typs Ia stellte der US-Astronom J. Craig Wheeler nun eine neue Theorie vor, die mit dem beobachteten Verlauf spektraler Änderungen besser übereinstimmt als bisherige Modelle.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Space Daily, The Astrophysical Journal.

NASA, ESA, CXC, SAO, The Hubble Heritage Team (STScI/AURA), J. Hughes
Im Zentrum der Supernova SN 0509-67.5 findet sich trotz intensiver Suche kein sichtbarer Stern, der zuvor als Massenlieferant für einen Weißen Zwerg gedient haben könnte. Gibt es keinen oder ist er nur zu leuchtschwach?
(Bild: NASA, ESA, CXC, SAO, The Hubble Heritage Team (STScI/AURA), J. Hughes)

Bisher geht man davon aus, dass eine Supernova vom Typ Ia dadurch ausgelöst wird, dass ein relativ schwerer weißer Zwerg sich Materie von einem Begleiter einverleibt und dadurch die nötige Masse und Schwerkraft erhält, um in seinem Inneren eine unkontrollierte Fusion schwererer Kerne zu zünden, die explosionsartig den Weißen Zwerg auseinander reißt. In einer Variante ist der Begleiter dabei ein jüngerer Stern, in einer anderen ebenfalls ein weißer Zwerg. Bei letzterer Variante geht man sogar von einer Kollision der beiden Weißen Zwerge aus, wodurch anschließend kein Reststern im Zentrum der sich ausbreitenden Materiewolke mehr vorhanden wäre.

Diese, jüngere Theorie wird durch das Fehlen von zentralen Überresten besser gestützt. Keine der beiden Theorien stimmt aber mit den im Verlauf von Supernovae beobachteten Veränderungen im Spektrum des ausgesandten Lichtes komplett überein. Dies haben Simulationen ergeben.

J. Craig Wheeler ist allerdings der Auffassung, dass die Übereinstimmung in der spektralen Entwicklung eine unabdingbare Voraussetzung für die Gültigkeit eines neuen Modells sein sollte. Eine bessere Übereinstimmung ergäbe sich, wenn der später explodierende Weiße Zwerg einen sogenannten M-Zwerg als Begleiter hätte. M-Zwerge sind magnetisch und von häufigen Ausbrüchen (Flares) geprägt. Unter der Annahme, dass auch der Weiße Zwerg einen mehr oder weniger ausgeprägten Magnetismus zeigte, könnten sich beide Sterne im Laufe der Zeit entgegengesetzte Magnetpole gegenseitig zuwenden, wodurch der Materietransport vom M-Zwerg zum Weißen Zwerg erleichtert würde. Er würde nach den Worten Wheelers durch eine magnetische Flasche kanalisiert.

Eine Reihe weiterer Fakten stützen die neue Theorie. Zum einen sind M-Zwerge vergleichsweise lichtschwach. Sie haben Oberflächentemperaturen von 2.500 bis 5.500 K, Massen um 30% der Sonnenmasse und eine Leuchtkraft, die nur etwa 2 Promille der unseres Zentralgestirns entspricht. Der Weiße Zwerg müsste demnach allerdings bereits knapp unter der Massegrenze liegen, die zu einer Supernova führen würde.

Zum zweiten sind M-Zwerge die häufigsten Sterne in unserer Galaxie, Weiße Zwerge die zweithäufigsten. Also sollten Binärsysteme mit beiden Partnern ebenfalls vergleichsweise häufig sein. Schließlich sind M-Zwerge erheblich leichter als Weiße Zwerge, woraus sich die Richtung des Materieflusses leicht erklären ließe. Obendrein könnte die nahe Supernova dem übrig bleibenden M-Zwerg weitere Materie entreißen, wodurch er noch unscheinbarer würde.

J. Craig Wheeler nennt deratige Paare aus Weißem Zwerg und M-Zwerg Weiße Witwen. In Analogie zu den Spinnen, die man Schwarze Witwen nennt, nährt sich der ohnehin stärkere Partner vom schwächeren. Demgegenüber gelten Paare, bei denen ein Partner ein Neutronenstern oder Pulsar ist, als Schwarze Witwen des Universums.

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