SOFIA entdeckt das Bindeglied zwischen Supernovae und Planetenentstehung

Mit Hilfe von SOFIA, der fliegenden Infrarotsternwarte, hat ein internationales Wissenschaftlerteam entdeckt, dass Supernovae einen wesentlichen Anteil des interstellaren Staubes produzieren, aus dem dann erdähnliche Planeten entstehen können. Diese Resultate wurden kürzlich im Science-Magazin veröffentlicht. „Unsere Beobachtungen zeigen eine Staubwolke, die durch eine Supernova -Explosion vor 10000 Jahren entstanden ist und genug Material enthält, um 7000 Erden zu produzieren“ sagte Ryan Lau von der Cornell University in Ithaca, New York.

SOFIA Daten enthüllen warmen Staub (weiße Konturen) im Innern einesSupernova Überrests. Die Röntgendaten der Wolke von SNR Sgr A East  sind blau gezeichnet, die Radioemission (rot) zeigt die expandierende Schockwelle, die mit dem umliegenden Medium (grün) kollidiert. Copyright: NASA/CXO/Herschel/VLA/SOFIA-FORCAST/Lau et al.

Das von Lau geleitete Team hat die Faint Object InfraRed Camera for the SOFIA Telescope (FORCAST) an Bord des flugzeuggestützten Observatoriums verwendet, um detaillierte Infrarotbilder des Supernova-Überrestes Sagittarius A East (SNR Sgr A East) aufzunehmen. Aus der Emissionsstärke, die mit SOFIA detektiert wurde, konnten die Forscher die totale Staubmasse in der Wolke abschätzen. Für diese Art Untersuchung sind Beobachtungen bei langen infraroten Wellenlängen nötig, um durch dichte Staubwolken im Vordergrund hindurch die Strahlung des Supernova-Staubes zu erkennen.

SOFIA entdeckt Staub eines Supernovaüberrestes (gelb), der abseits des heißen Röntgengases überlebt hat. Die Schockwelle der Supernova ist durch die rote Ellipse angedeutet. DIe Staub- (gelb) und Gasemissionen (hellblau) sind vergrößert dargestellt. Copyrights: NASA/CXO/Herschel/VLA/SOFIA-FORCAST/Lau et al.

Dass durch sich nach außen bewegenden Schockwellen von Supernovae-Explosionen eine signifikante Staubmenge produziert werden kann, war den Astronomen bereits bekannt. Unklar war allerdings, ob diese ruß- und sandartigen Teilchen auch den nachfolgenden, nach innen gerichteten Rückstoß überleben, der entsteht, sobald das durch die Explosion ausströmende Material mit dem umliegenden interstellaren Medium zusammenprallt. „Den Ansturm an Schockwellen, der auf die Supernova-Explosion gefolgt ist, hat der Staub tatsächlich überlebt! Nun vermengt er sich mit dem interstellaren Medium und wird somit zum Bestandteil des ,Saatmaterials’ aus dem neue Sterne und Planeten entstehen“, erklärt Lau.

Diese Ergebnisse legen nahe, dass der größte Anteil des Staubes, der in entfernten, jungen Galaxien beobachtet wird, durch Supernova-Explosionen früher, massereicher Sterne entsteht – kein anderer Mechanismus kann auch nur annähernd die entsprechende Menge an Staub produzieren. „Diese Entdeckung ist jetzt ein Aushängeschild für das SOFIA Observatorium, denn sie demonstriert, wie uns Beobachtungen in unserer eigenen Milchstraßengalaxie helfen, die Entwicklung von Galaxien zu verstehen, die Millionen von Lichtjahre entfernt sind.“, erläutert Pamela Marcum, Projekt-Wissenschaftlerin von SOFIA am Ames Research Center in Moffett Field, Kalifornien.