Der mysteriöse Vorfahr von Tycho "Neuer Stern"

Die Supernova von 1572 wird oft genannt Tychos Supernova wegen des dänischen Astronomen Tycho Brahe (1536-1601), umfangreicher Arbeit an dieser brillanten Sternenexplosion, De nova et nullius aevi memoria prius visum stella („In Bezug auf den Stern, neu und nie zuvor im Leben oder in der Erinnerung von irgendjemandem gesehen“), 1537 veröffentlicht. Nachdrucke von Tychos Werken wurden 1602 und 1610 vom deutschen Astronomen und Mathematiker Johannes Kepler (1571-1630) betreut. Tychos Supernova explodierte in der Konstellation Cassiopeiaund ist besonders bemerkenswert, weil es eine von nur acht Supernovae ist, die für das bloße menschliche Auge sichtbar sind und in historischen Aufzeichnungen erscheinen. Supernovae sind extrem helle Explosionen, die den „Tod“ eines Sterns ankündigen, und sie können so brillant sein, dass sie für kurze Zeit sogar ihre gesamte Wirtsgalaxie überstrahlen können. Im September 2017 gab ein internationales Team von Astronomen bekannt, dass ihre neue Studie von Tychos Supernova hat die wahre Natur dieser Explosion aus der Vergangenheit neu beleuchtet. Die Forschung stellt die weithin akzeptierte Ansicht in Frage, dass diese brillante Explosion von einer Art stellarer Leiche namens a herrührt weißer Zwerg, der langsam und katastrophal Material von seinem unglücklichen Begleitstern – und Opfer – in einem binären System aufgesaugt hatte.

Tychos Supernova erschien Anfang November 1572 und wurde von vielen einzelnen Himmelsbeobachtern dieser Zeit unabhängig entdeckt. Sein Erscheinen in unserer Milchstraßengalaxie ist eine der wichtigsten Beobachtungen in der Geschichte der Astronomie. In der Tat inspirierte das Erscheinen von Tychos „neuem Stern“ die Astronomen, die alten Modelle des Himmels zu überarbeiten. Dies löste eine Revolution in der Astronomie aus, die mit der Erkenntnis begann, dass verbesserte astrometrische Sternenkataloge erforderlich waren – und daher genauere astronomische Beobachtungsinstrumente erforderlich waren. Diese Sternexplosion forderte auch das aristotelische Dogma der Unveränderlichkeit der Sterne am Himmel heraus.

Typ Ia Supernovae (SNe 1a) werden häufig als verwendet Standardkerzen in der modernen Beobachtungskosmologie. Zusätzlich, SNe 1a Es wird auch angenommen, dass sie eine bedeutende Rolle bei der galaktischen chemischen Evolution spielen. Die Quelle dieser brillanten, gigantischen Sternenexplosionen wurde jedoch nicht genau bestimmt und ist nach wie vor Gegenstand erheblicher Debatten. Trotzdem besteht unter Astronomen ein fast allgemeiner Konsens darüber SNe 1a werden durch die thermonukleare Störung von a ausgelöst weißer Zwerg stellarer Überrest. Das weißer Zwerg Supernova besteht aus Kohlenstoff und Sauerstoff. Es erreicht auch die Chandrasekhar Massengrenze (1,4-fache Sonnenmasse) – was bedeutet, dass genügend Masse vorhanden ist, um sich selbst in die Luft zu jagen. Irgendein weißer Zwerg mit weniger als 1,4 Sonnenmassen bleibt ein weißer Zwerg– während ein Stern, der diese Masse überschreitet, dazu verdammt ist, sein herausragendes Leben in der feurigen Wut einer Gewalttätigen zu beenden SNe 1a.

Weiße Zwerge Es wird allgemein angenommen, dass dies der verweilende Kern eines kleinen Sterns ist, dessen Masse unserer Sonne ähnelt und der seinen notwendigen Vorrat an verbrannt hat nukleare Verschmelzung Kraftstoff in seinem Kern und ist sanft in diese gute Nacht gegangen, indem er seine äußeren Gasschichten in den Raum zwischen den Sternen gepustet hat – und seinen dichten Kern in Form eines zurückgelassen hat weißer Zwerg. Das Neugeborene weißer Zwerg selbst ist von einer schimmernden, schimmernden Hülle umgeben, die aus mehrfarbigen Gasen besteht, die die äußeren Gasschichten des ehemaligen Vorläufer-Sterns darstellen. Diese Objekte sind so schön, dass sie oft als „Schmetterlinge des Kosmos“ bezeichnet werden. Kleine Sterne der Masse unserer Sonne sterben ein relativ Frieden im Vergleich zu ihren massereicheren Sternverwandten. Massive Sterne „sterben“ normalerweise in der feurigen Wut eines Kernkollapses Typ II Supernova-Explosion, die den ehemaligen Vorläufer-Stern in Stücke sprengt.

Weniger massive Sterne wie unsere Sonne gehen normalerweise nicht in die Supernova – wenn es sich also um Einzelsterne handelt. Der Spaß beginnt, wenn a weißer Zwerg existiert in einem binären System mit einem Begleitstern. Wenn dies der Fall ist, können einige sehr brillante Feuerwerke auftreten. Das liegt daran, dass die Vampire mögen weißer Zwerg kann genug von der Masse seines Begleitsterns schlürfen, um „kritisch zu werden“, und es sprengt sich in einem Supernova-Brand in Stücke – genau wie die großen Jungs. Dieses Szenario deutet darauf hin, dass ein unheimlicher, unersättlicher weißer Zwerg ist der Schuldige hinter a SNe 1a Supernova. Ein zweites Szenario schlägt jedoch vor, dass a SNe 1a kann aus einer unglücklichen Binärdatei resultieren, die aus einem zum Scheitern verurteilten Duo von besteht weiße Zwerge, die in einem tödlichen Gravitationstanz gefangen sind. Die beiden walzen weiße Zwerge schließlich spiralförmig ineinander – was einen brillanten verursacht SNe 1a. Diese beiden Szenarien unterscheiden sich jedoch dramatisch in der Höhe der elektromagnetischen Emission, die voraussichtlich vom Vorläufer im Verlauf von Millionen von Jahren vor dem katastrophalen, endgültigen tödlichen Feuerwerk einer Supernova ausgehen wird.

Supernova Rest

Tycho war nicht der erste, der die brillante Supernova von 1572 entdeckte. Er war jedoch wahrscheinlich der genaueste Beobachter dieses seltsamen „neuen“ Sterns. Einige fast ebenso genaue Beobachtungen wurden von Tychos europäischen Kollegen gemacht, wie Wolfgang Schuler, Thomas Digges, John Dee, Francesco Maurolico, Jeronimo Munoz, Tadeas Hajek und Bartholomäus Reisacher.

Königin Elizabeth I. in England rief den Mathematiker und Astrologen Thomas Allen zusammen, „um seinen Rat über den neuen Stern zu erhalten, der in der Cassiopeia zu dem er sein Urteil sehr gelehrt gab „, wie der Historiker John Aubrey ein Jahrhundert später berichtete.

Weit entfernt, in der Ming-Dynastie in China, wurde das seltsame, brillante und mysteriöse Objekt zu einem Problem zwischen Zhang Juzheng und dem jugendlichen Wanli-Kaiser. In Übereinstimmung mit der kosmologischen Tradition dieser Zeit wurde der Kaiser gewarnt, sein eigenes Fehlverhalten zu stoppen, da der neue Stern als böses Omen angesehen wurde.

Weniger magische und zuverlässigere Berichte besagen, dass der neue Stern selbst irgendwann zwischen dem 2. und 6. November 1572 erschien, als er hell genug wurde, um mit der Venus am Himmel der Erde mithalten zu können. Die Supernova blieb bis ins Jahr 1574 mit bloßem Auge sichtbar, bevor sie sich allmählich zu verdunkeln begann und schließlich aus dem Blickfeld verschwand.

Die Entfernung zum Rest von Tychos Supernova war zuvor auf 6.500 bis 16.300 Lichtjahre berechnet worden. Neuere Schätzungen gehen jedoch von einer Entfernung zwischen 8.000 und 9.800 Lichtjahren aus.

Die Jagd nach einem Überrest von Tychos Supernova kam bis 1952 mit leeren Händen. In diesem Jahr meldeten Hanbury Brown und Cyril Hazard eine Funkerkennung bei der Jodrell Bank Observatorium. Diese Erkennung wurde später von Baldwin und Edge unter Verwendung der bestätigt und ihre Position genauer gemessen Cambridge Radioteleskop im Jahr 1957.

Der Supernova-Überrest wurde in den 1960er Jahren von Astronomen mit einem entdeckt Palomar Berg Teleskop in Kalifornien. Diese erste optische Detektion von Tychos Supernova entdeckte es als einen sehr dunklen Nebel, und der Rest wurde später von einem Teleskop auf der internationalen abgebildet ROSAT Raumfahrzeug. Die Supernova wurde derzeit als bestätigt Typ Ia– in dem der Schuldige hinter der Sternexplosion a ist weißer Zwerg das hat genug Materie angesammelt, um „kritisch zu werden“ und sich selbst in Stücke zu sprengen. Diese Art der Explosion erzeugt normalerweise nicht den spektakulären Nebel, der für den Kernkollaps charakteristischer ist Typ II Supernovae, die den „Tod“ eines massiven Sterns ankündigen, der das Ende dieser langen Sternstraße erreicht hat, nachdem er seinen notwendigen Vorrat an verbrannt hat nukleare Verschmelzung Treibstoff. Zum Beispiel a Typ II Ereignis produzierte die Supernova von 1054, die die schuf Krebsnebel. Eine Gashülle breitet sich immer noch mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 9.000 Kilometern pro Sekunde von ihrem Zentrum aus aus. Eine neuere Studie legt jedoch eine Expansionsrate von weniger als 5.000 Kilometern pro Sekunde nahe.

Im Oktober 2004 erschien ein Artikel in der Zeitschrift Natur berichteten über die Entdeckung eines Sterns, der in seiner Art unserer eigenen Sonne ähnlich ist. Der kürzlich entdeckte Stern wird synchronisiert Tycho G.und es wird angenommen, dass es der unglückliche Begleitstern ist, der seine Masse zu dem unersättlichen und vampirartigen beigetragen hat weißer Zwerg das ausgelöst Tychos Supernova. Eine spätere Studie, die 2005 veröffentlicht wurde, lieferte weitere Details zu diesem Stern: Tycho G. war wahrscheinlich ein Hauptsequenz (wasserstoffverbrennender) Stern oder Subgiant vor der schrecklichen Explosion, aber ein Teil seiner Masse wurde weggerissen und seine äußeren Schichten wurden durch die Supernova-Explosion schockerhitzt. Die aktuelle Geschwindigkeit von Tycho G. ist wahrscheinlich der wichtigste Beweis dafür, dass es einst der tragische Begleiter des weißer Zwerg. Tycho G. rast mit einer Geschwindigkeit von 136 Kilometern pro Sekunde dahin, was mehr als viermal schneller ist als die mittlere Geschwindigkeit anderer Sterne in ihrem Sternhinterhof.

jedochwurde diese Entdeckung in Frage gestellt. Tycho G. ist weit vom Zentrum des Restes entfernt und zeigt nicht die Rotation, die von einem Begleitstern erwartet wird.

Der mysteriöse Vorläufer von Tychos „New Star“

Ein unheimlicher weißer ZwergBeim Aufsaugen des Materials von seinem Begleitstern wird es zu einer Quelle großer Mengen von Röntgen- und extremen UV-Photonen. Das derzeit am weitesten verbreitete Akkretionsszenario deutet auf einen leuchtend heißen Vorläufer hin, der das gesamte Umgebungsgas in einem Radius von etwa 300 Lichtjahren ionisieren würde (Stromgren-Kugel). Nach dem weißer Zwerg hat für sein Verbrechen bezahlt, in der feurigen Explosion der Supernova, die es zerstört, verschwindet die Quelle ionisierender Emissionen. Es dauert jedoch sehr lange, bis sich das interstellare Gas wieder vereinigt und wieder neutral wird. Ein ionisierter Nebel wird nach der Explosion etwa 100.000 Jahre lang um die Supernova herumhängen. Daher kann der Nachweis selbst kleiner Mengen neutralen Gases in der Nähe einer Supernova den Astronomen helfen, die Leuchtkraft und Temperatur des Vorläufers stark zu beschränken.

Astronomen wissen nun aufgrund optischer Beobachtungen, dass Tychos Supernova Der Rest expandiert derzeit hauptsächlich in neutrales Gas. Infolgedessen kann der Rest selbst verwendet werden, um seine Umgebung zu untersuchen. Dies bedeutet, dass Astronomen dann heiße leuchtende Vorläufer ausschließen können, die a hergestellt hätten Stromgren Kugel größer als der Radius des aktuell vorhandenen Restes. Dies schließt eine stetige Verbrennung von Atomwaffen aus weiße Zwerge (supersoft Röntgenquellen) sowie Scheibenemission von a Chandrasekhar-Masse Weißer Zwerg, der in etwa 100 Millionen Jahren mehr als eine Sonnenmasse verschlingt (wiederkehrende Novae).

Das Fehlen einer Umgebung Stromgren Kugel steht im Einklang mit der Fusion eines Duos von Binär weiße Zwerge, anstatt die gierigen und zerstörerischen Essgewohnheiten eines Unheimlichen weißer Zwerg die Sache mit seinem Begleitstern schlürfen – und als Ergebnis mit einem Knall ausgehen. Andere exotischere Szenarien können sich jedoch immer noch als brauchbare Erklärungen erweisen.

Vor mehr als vier Jahrhunderten beobachtete Tycho Brahe seinen „neuen Stern“ am Nachthimmel über unserer Erde. Der „neue Stern“ war heller als der Planet Venus, als er zum ersten Mal auftauchte, aber er wurde im Laufe des folgenden Jahres dunkler. Astronomen wissen jetzt, dass Tycho die thermonukleare Explosion beobachtet hatte, die a zerstörte weißer Zwerg– das Ergebnis von a Typ Ia Supernova Feuersbrunst. Wegen seiner relativen Nähe zu unserem eigenen Planeten sowie seiner bemerkenswerten Geschichte Tychos Supernova ist sicherlich eines der am besten dokumentierten Beispiele für a Typ Ia sprengen.

Schreibe einen Kommentar