Eine internationale Forschungsgruppe unter Leitung der University of Minnesota Twin Cities hat die Dimensionen eines Sterns gemessen, der 2 Milliarden Jahre nach dem Urknall vor mehr als 11 Milliarden Jahren entstanden ist. Die Bilder zeigen das Abkühlungsstadium des explodierenden Sterns und könnten es Wissenschaftlern ermöglichen, mehr über Sterne und Galaxien zu erfahren, die im frühen Universum existierten.
Bild: Wenlei Chen, NASA
Laut den Nachrichten auf phys.org ist der Hauptautor des Artikels und außerordentlicher Professor an der School of Physics and Astronomy der University of Minnesota Patrick Kelly, „Dies ist der erste detaillierte Blick auf eine Supernova, die in einem viel früheren Stadium der Entwicklung des Universums existierte“, sagt er. „Das ist sehr aufregend, weil wir jetzt detaillierte Informationen über einen einzelnen Stern erhalten können, der existierte, als das Universum existierte weniger als ein Fünftel seines heutigen Alters, und wir können mehr über einen einzelnen Stern herausfinden, der vor Milliarden von Jahren existierte.“ Wir können allmählich verstehen, ob sich die Sterne von denen um uns herum unterscheiden.“
Der fragliche rote Überriese ist fast 500-mal größer als die Sonne. Dank des Zugangs der University of Minnesota zum Large Binocular Telescope nutzten die Wissenschaftler Daten des Hubble-Weltraumteleskops über die „Follow-up-Spektroskopie“-Technik. Mit Hilfe eines Phänomens namens „Gravitationslinseneffekt“, bei dem Masse Licht so biegt, wie es eine Galaxie tut, nahmen die Forscher viele Detailansichten des Roten Überriesen auf. Dieses Phänomen verstärkt das vom Stern emittierte Licht.
Jede Phase der Supernova aufgezeichnet
Kelly, „Die Gravitationslinse fungiert als natürliches Vergrößerungsglas und verstärkt die Leistung von Hubble um das Achtfache“, sagt er, „hier stehen drei verschiedene Bilder auf dem Spiel. Obwohl sie einzeln betrachtet werden können, zeigen sie die Supernova, wie sie zu unterschiedlichen Zeiten im Abstand von mehreren Tagen betrachtet wird. Wir sind Zeugen der schnellen Abkühlung der Supernova; so können wir das grundsätzliche Geschehen rekonstruieren und untersuchen, wie sich die Supernova in den ersten Tagen mit Hilfe einer bloßen Bilderserie abgekühlt hat. Kurz gesagt, es erlaubt uns, eine Supernova noch einmal zu beobachten.“
Die Forscher verglichen diese Entdeckung mit einer von Kellys Supernova-Entdeckungen aus dem Jahr 2014, sodass sie argumentieren konnten, wie viele Sterne explodierten, als der Kosmos viel jünger war als sein heutiges Alter. Sie enthüllten, dass wahrscheinlich weit mehr Supernovae aufgetreten sind als bisher angenommen.
Erstautor der Forschungsarbeit und Postdoktorand an der School of Physics and Astronomy der University of Minnesota Wenlei Chen, „Eingebrochene Kernsupernovae sind ein Zeichen für den Untergang gigantischer kurzlebiger Sterne. „Die Anzahl der von uns entdeckten kollabierten Kernsupernovae kann verwendet werden, um zu verstehen, wie viele massereiche Sterne in Galaxien erschienen, als das Universum noch sehr jung war.“sagt.
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