Wenn den Sternen einer bestimmten Größe und Energie der Treibstoff ausgeht, entsteht eine Supernova-Explosion, die nur einmal im Leben mit bloßem Auge entdeckt werden kann. Einige hinterlassen einen relativ kugelförmigen Supernova-Rest. Andere dehnen sich jedoch in dichten Gas- und Staubwolken aus, so dass die übrig gebliebenen Schalen wild verzerrt werden können. Astronomen des INAF-Palermo Astronomical Observatory modellierten einen der bekanntesten, IC 443 oder den Quallennebel, und zeigten, wie seltsam sie werden können.

Das obige Modell zeigt nur das Herz der Supernova-Restschale, wobei die Farben die dichtewichtete Durchschnittstemperatur entlang der Sichtlinie anzeigen. Es enthält nicht die ätherisch aussehenden atomaren und molekularen Staub- und Gaswolken, die Sie in einem typischen Bild von IC 443 sehen würden, das sich etwa 5.000 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. „Das liegt daran, dass nur das Material mit Temperaturen in der Größenordnung von Millionen Grad Kelvin (das in Röntgenstrahlen emittiert wird) angezeigt wird, während die umgebenden (nicht schockierten) Wolken viel kühler sind“, sagte die Hauptautorin Sabina Ustamujic per E-Mail gegenüber TechQ.

Das obere Bild zeigt eine kleinere Kugel, die scheinbar aus der oberen Hälfte einer größeren Halbschale herausplatzt. Wie kam IC 443 zu dieser ungewöhnlichen Form, die als „Supernova-Rest mit gemischter Morphologie“ bekannt ist? In einem vom Team erstellten Modell trat das Supernova-Ereignis (wahrscheinlich eine Typ-II-Supernova) in einem stark inhomogenen Umgebungsmedium auf, sodass der übrig gebliebene Neutronenstern und der Pulsarwindnebel außermittig (in Richtung Südosten) von einer Halb- umgeben sind. sphärische Atomwolke und Donut-förmige Molekülwolke “, sagte Ustamujic.

Salvatore Orlando, INAF-Palermo Astronomisches Observatorium

In den ersten hundert Jahren dehnte sich die Ejekta relativ gleichmäßig aus. Ungefähr 300 Jahre nach dem Ereignis traf es jedoch eine Seite des molekularen Donuts, was die Vorwärtsschockwelle verlangsamte und einen Rückwärtsschock erzeugte. In der Zwischenzeit wurde der Teil des Rests, der nichts traf, normal fortgesetzt, während der Teil, der die Atomwolke der Halbkugel traf, langsamer wurde.

Basierend auf dem Modell (hier in 3D gezeigt) schätzen die Forscher das Alter des Überrests auf 8.400 Jahre. Im aktuellen Zustand hat sich die untere Hälfte am stärksten erweitert und die im Bild gezeigte größere Halbkugel erzeugt. Der obere Teil wurde währenddessen vom Donut an den Seiten und oben von der Atomwolke eingeklemmt, wodurch die kleinere, versetzte Kugel entstand. Die heißesten Teile des Restes mit der intensivsten Röntgenaktivität treten dort auf, wo die Stoßwelle mit Materialien aus der Wolke interagiert.

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Das Modell erklärt die „sehr unregelmäßige und asymmetrische Verteilung“ des Supernova-Überrests auf „natürliche Weise“, so ein Beitrag des Teams. Zusätzlich zu einer coolen Visualisierung könnte es zukünftigen Forschern helfen, die Verteilung von Chemikalien in IC 443 und ähnlichen Supernova-Überresten herauszufinden.

Update 30.12.2020 15:00 ET: Der Artikel wurde mit Kommentaren von Sabina Ustamujic, der Hauptautorin des Papiers, aktualisiert.