Die Entdeckung eines „Grünen Monsters“ in den Überresten einer Supernova klingt wie der Stoff eines reißerischen Science Fiction-Films. Bei einer so benannten Entdeckung der NASA handelt es sich jedoch nicht um außerirdisches Leben. Dennoch könnte der Fund im Weltall für die Forschung sehr bedeutend sein. Hier erfährst du alle Hintergründe.
Faszinierendes Phänomen in Überresten einer Supernova beobachtet
Bereits im April 2023 identifizierten Forschende der NASA in den Infrarotdaten des James-Webb-Weltraumteleskops eine faszinierende Struktur innerhalb des Überrests der Supernova Cassiopeia A (Cas A). Aufgrund seiner prägnanten Färbung taufte man dieses auf den Namen „Grünes Monster“. So sehr die Beobachtung die Astronominnen und Astronomen faszinierte, konnten sie sich nicht erklären, wie sie entstanden ist. Nun ist dies jedoch endlich gelungen, heißt es in einer Mitteilung des Chandra X-Ray Observatory.
Dazu kombinierte man Daten vom James-Webb-Teleskop mit jenen des Chandra X-Ray Observatory. Dabei konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler herausstellen, dass das Grüne Monster durch eine Druckwelle von dem explodierten Stern, die auf umgebendes Material traf, entstand.
Die Explosion eines massiven Sterns vor etwa 340 Jahren aus Sicht der Erde schuf einen Ball aus Materie und Licht. Dieser dehnte sich nach außen aus. In den äußeren Bereichen von Cas A befindet sich die Druckwelle, die mit Gas in Wechselwirkung tritt, das Tausende von Jahren vor der Explosion von dem Stern ausgestoßen wurde. Diese Kollision schuf Bedingungen, die die Bildung von Staub begünstigten. Dieser wiederum erzeugte die prägnante grüne Färbung.
Einfach erklärt: Was ist eigentlich eine Supernova?
Bedeutende Erkenntnisse
Des Weiteren zeigten die Daten von Chandra heißes Gas aus Supernova-Trümmern und energiereiche Elektronen, die um Magnetfeldlinien in der Druckwelle kreisen und sich als dünne Bögen in der Nähe der Druckwelle und in einigen inneren Bereichen zeigten. Die Daten des James-Webb-Teleskops betonten die Infrarotemission von Staub, der durch die Erwärmung in dem von Chandra erfassten heißen Gas und durch viel kühlere Supernova-Trümmer entstand.
Das „Grüne Monster“ stach in dem James-Webb-Bild hervor, und weitere Analysen der Daten von Chandra zeigten, dass Filamente im äußeren Teil von Cas A ähnliche Röntgeneigenschaften wie das „Grüne Monster“ aufwiesen. Dies legte eine gemeinsame Herkunft zwischen dem „Grünen Monster“ und der Druckwelle nahe.
Chandra zeigte auch, dass das Material des „Grünen Monsters“ auf uns zukommt. Dies deutet zum einen auf eine höhere Dichte im Vergleich zur Umgebung hin. Zum anderen gibt es den Forschenden Einblicke in die Geschichte des Masseverlusts des Sterns vor der Supernova.
Letztendlich weiß man, dass das „Grüne Monster“ Teil der Druckwelle ist und nicht zu Cas A selbst gehört. Durch digitales Entfernen des „Grünen Monsters“ aus dem Bild erhielt man Einblick in die Region dahinter, die unberührte Trümmer zeigte. Webbs Kartierung dieser Trümmer in Verbindung mit den Daten zu radioaktiven Elementen lieferte ein neues Verständnis ihrer Verbindung, wobei man radioaktives Titan mit schwächeren Bereichen der unberührten Trümmer assoziierte. Diese Erkenntnisse bieten Einblicke in die Supernovae massiver Sterne. Auch zu deren Auswirkungen auf stellare Populationen und die Anreicherung von Galaxien mit Metallen und Staub konnte man neue Informationen gewinnen.
Quelle: Chandra X-Ray Observatory
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