P_E_T_E_R
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Supernovae kommen in einer verwirrenden Taxonomie daher, deren typologische Bezeichnungen (z.B. Ia, Ib, Ic, II-P, IIb) sich eher an der Erscheinungsform ihrer Lichtkurven und den Absoptionslinien ihrer Spektren als an ihren teilweise ganz unterschiedlichen astrophysikalischen Abläufen orientieren.
Ein relativ neuer Typ, der zunächst nur theoretisch existierte, seit einigen Jahren aber anhand weniger Exemplare tatsächlich untersucht werden konnte, ist die Paarinstabilitäts-Supernova oder Hypernova.
Dabei handelt es sich um besonders heftige Explosionen beim Kernkollaps von Sternen mit einer Masse von ca. 130 bis 250 Sonnenmassen, bei denen vom ursprünglichen Stern nicht einmal ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch übrig bleibt.
Beim Kernkollaps solcher Sterngiganten wird eine derart hohe Temperatur erreicht, dass das elektromagnetische Spektrum nicht nur Röntgen- sondern auch Gammastrahlung enthält. Oberhalb einer Temperatur von 4 Milliarden Kelvin überschreitet die Energie der Photonen dann die Schwelle für e+e- Paarproduktion. Der Strahlungsdruck der Photonen nimmt dadurch drastisch ab und der Stern kollabiert dann vollends und explodiert. Man spricht von Pair Instability (Paarinstabilität).
Hier sind ein paar interessante Berichte über die Aufspürung solcher Vorfälle:
A. Gal-Yam - Super Supernovae
The largest stars die in explosions more powerful than anyone thought possible - some triggered in part by the production of antimatter
S. Gomez et al. - SN 2016iet: The Pulsational or Pair Instability Explosion ...
We present optical photometry and spectroscopy of SN 2016iet, an unprecedented Type I supernova at z = 0.0676 with no obvious analogue in the existing literature. ... We model the light curves with several potential energy sources: radioactive decay, a central engine, and ejecta-circumstellar medium interaction. Regardless of the model, the inferred progenitor mass near the end of its life (i.e., the CO core mass) is >55 M_s and potentially up to 120 M_s clearly placing the event in the regime of pulsational pair instability supernovae or pair instability supernovae.
Explosion of Monster Star Requires New Supernova Mechanism
Scientists have announced the discovery of the most massive star ever known to be destroyed by a supernova explosion, challenging known models of how massive stars die and providing insight into the death of the first stars in the universe.
The observations and analysis show that SN2016iet began as an incredibly massive star 200 times the mass of Earth's Sun that mysteriously formed in isolation roughly 54,000 light-years from the center of its host dwarf galaxy. The star lost about 85 percent of its mass during a short life of only a few million years, all the way up to its final explosion and demise. The collision of the explosion debris with the material shed in the final decade before explosion led to SN2016iet's unusual appearance, providing scientists with the first strong case of a pair-instability supernova.
"The idea of pair-instability supernovas has been around for decades," said Berger. "But finally having the first observational example that puts a dying star in the right regime of mass, with the right behavior, and in a metal-poor dwarf galaxy is an incredible step forward. SN2016iet represents the way in which the most massive stars in the universe, including the first stars, die."
Ein relativ neuer Typ, der zunächst nur theoretisch existierte, seit einigen Jahren aber anhand weniger Exemplare tatsächlich untersucht werden konnte, ist die Paarinstabilitäts-Supernova oder Hypernova.
Dabei handelt es sich um besonders heftige Explosionen beim Kernkollaps von Sternen mit einer Masse von ca. 130 bis 250 Sonnenmassen, bei denen vom ursprünglichen Stern nicht einmal ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch übrig bleibt.
Beim Kernkollaps solcher Sterngiganten wird eine derart hohe Temperatur erreicht, dass das elektromagnetische Spektrum nicht nur Röntgen- sondern auch Gammastrahlung enthält. Oberhalb einer Temperatur von 4 Milliarden Kelvin überschreitet die Energie der Photonen dann die Schwelle für e+e- Paarproduktion. Der Strahlungsdruck der Photonen nimmt dadurch drastisch ab und der Stern kollabiert dann vollends und explodiert. Man spricht von Pair Instability (Paarinstabilität).
Hier sind ein paar interessante Berichte über die Aufspürung solcher Vorfälle:
A. Gal-Yam - Super Supernovae
The largest stars die in explosions more powerful than anyone thought possible - some triggered in part by the production of antimatter
S. Gomez et al. - SN 2016iet: The Pulsational or Pair Instability Explosion ...
We present optical photometry and spectroscopy of SN 2016iet, an unprecedented Type I supernova at z = 0.0676 with no obvious analogue in the existing literature. ... We model the light curves with several potential energy sources: radioactive decay, a central engine, and ejecta-circumstellar medium interaction. Regardless of the model, the inferred progenitor mass near the end of its life (i.e., the CO core mass) is >55 M_s and potentially up to 120 M_s clearly placing the event in the regime of pulsational pair instability supernovae or pair instability supernovae.
Explosion of Monster Star Requires New Supernova Mechanism
Scientists have announced the discovery of the most massive star ever known to be destroyed by a supernova explosion, challenging known models of how massive stars die and providing insight into the death of the first stars in the universe.
The observations and analysis show that SN2016iet began as an incredibly massive star 200 times the mass of Earth's Sun that mysteriously formed in isolation roughly 54,000 light-years from the center of its host dwarf galaxy. The star lost about 85 percent of its mass during a short life of only a few million years, all the way up to its final explosion and demise. The collision of the explosion debris with the material shed in the final decade before explosion led to SN2016iet's unusual appearance, providing scientists with the first strong case of a pair-instability supernova.
"The idea of pair-instability supernovas has been around for decades," said Berger. "But finally having the first observational example that puts a dying star in the right regime of mass, with the right behavior, and in a metal-poor dwarf galaxy is an incredible step forward. SN2016iet represents the way in which the most massive stars in the universe, including the first stars, die."
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