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Supernova Shock Breakout Ein beschreibt das Durchstoßen der Strahlung die der Schockwelle vorausläuft durch die Photosph

Supernova Shock Breakout

Ein Supernova Shock Breakout beschreibt das Durchstoßen der Strahlung, die der Schockwelle vorausläuft, durch die Photosphäre eines Sterns, dessen Kern in einer Kernkollaps-Supernova kollabiert ist. Dabei wird über einen sehr kurzen Zeitraum von einigen bis einigen hundert Sekunden ein intensiver Blitz im Bereich der Ultraviolett- und Röntgenstrahlung emittiert. Der Supernova Shock Breakout ist die erste elektromagnetische Strahlung, die ein Beobachter von einer Supernova wahrnehmen kann. Deshalb wird ein Supernova Shock Breakout auch als Radiative Precursor bezeichnet. Supernova Shock Breakouts sind bei den Supernovae SN 2008D und SNLS-04D2dc nachgewiesen worden.

Kernkollaps-Supernovae entstehen, wenn der Entartungsdruck im Kern eines entwickelten Sterns die Gravitationskräfte nicht mehr im Gleichgewicht halten kann. Im inversen Beta-Zerfall verschmelzen dann die Elektronen mit den Protonen, und der Kern des Sterns wandelt sich in einen Protoneutronenstern um. Die weiterhin einfallende Materie prallt an der Oberfläche des Protoneutronenstern ab und läuft als Stoßwelle nach außen. Die Schockwelle erreicht so hohe Dichten, dass sie die beim inversen Beta-Zerfall entstehenden Neutrinos absorbiert und dadurch beschleunigt wird. Die Sternmaterie wird beim Durchlaufen der Schockwelle erhitzt und auf einige Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Strahlung aus der Schockwelle diffundiert noch etwas schneller durch den Stern als die Schockwelle selbst und erhitzt die Photosphäre kurzfristig auf Temperaturen von 105 Kelvin.

Beobachtungen von Supernova Shock Breakouts können genutzt werden, um den Vorgängerstern einer Kernkollaps-Supernova zu analysieren:

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Keiichi Maeda: Probing Shock Breakout and Progenitors of Stripped-Envelope Supernovae through Their Early Radio Emissions. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2012, arxiv:1209.1904v2.
  2. Kevin Schawinski et al.: Supernova Shock Breakout from a Red Supergiant. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2008, arxiv:0803.3596v3.
  3. Sean M. Couch, David Pooley, J. Craig Wheeler, Milos Milosavljevic: Aspherical Supernova Shock Breakout and the Observations of Supernova 2008D. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2010, arxiv:1007.3693v2.
  4. Ehud Nakar, Re'em Sari: Early supernovae light-curves following the shock-breakout. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2010, arxiv:1004.2496v2.
  5. Shmuel Balberg, Abraham Loeb: Supernova Shock Breakout Through a Wind. In: Astrophysics. Solar and Stellar Astrophysics. 2011, arxiv:1101.1489v3.
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Ein Supernova Shock Breakout beschreibt das Durchstossen der Strahlung die der Schockwelle vorauslauft durch die Photosphare eines Sterns dessen Kern in einer Kernkollaps Supernova kollabiert ist Dabei wird uber einen sehr kurzen Zeitraum von einigen bis einigen hundert Sekunden ein intensiver Blitz im Bereich der Ultraviolett und Rontgenstrahlung emittiert Der Supernova Shock Breakout ist die erste elektromagnetische Strahlung die ein Beobachter von einer Supernova wahrnehmen kann Deshalb wird ein Supernova Shock Breakout auch als Radiative Precursor bezeichnet 1 Supernova Shock Breakouts sind bei den Supernovae SN 2008D und SNLS 04D2dc nachgewiesen worden 2 3 Kernkollaps Supernovae entstehen wenn der Entartungsdruck im Kern eines entwickelten Sterns die Gravitationskrafte nicht mehr im Gleichgewicht halten kann Im inversen Beta Zerfall verschmelzen dann die Elektronen mit den Protonen und der Kern des Sterns wandelt sich in einen Protoneutronenstern um Die weiterhin einfallende Materie prallt an der Oberflache des Protoneutronenstern ab und lauft als Stosswelle nach aussen Die Schockwelle erreicht so hohe Dichten dass sie die beim inversen Beta Zerfall entstehenden Neutrinos absorbiert und dadurch beschleunigt wird Die Sternmaterie wird beim Durchlaufen der Schockwelle erhitzt und auf einige Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt Strahlung aus der Schockwelle diffundiert noch etwas schneller durch den Stern als die Schockwelle selbst und erhitzt die Photosphare kurzfristig auf Temperaturen von 105 Kelvin Beobachtungen von Supernova Shock Breakouts konnen genutzt werden um den Vorgangerstern einer Kernkollaps Supernova zu analysieren die Dauer des Supernova Shock Breakouts hangt stark ab von der aspharischen Form des Sterns welche durch schnelle Rotation oder Gezeitenkrafte in engen Doppelsternen verursacht werden kann die Leuchtkraft von Supernova Shock Breakouts hangt ab von 4 der Dichtestruktur des Sterns der beim Kernkollaps freigesetzten Energie der chemischen Zusammensetzung dem Radius wird das Signal zeitverzogert und bei niedrigen Wellenlangen im Optischen emittiert so hat der Vorlauferstern der Supernova Episoden mit starken Sternwinden durchlaufen wie bei Wolf Rayet Sternen oder Leuchtkraftigen Blauen Veranderlichen 5 Einzelnachweise Bearbeiten Keiichi Maeda Probing Shock Breakout and Progenitors of Stripped Envelope Supernovae through Their Early Radio Emissions In Astrophysics Solar and Stellar Astrophysics 2012 arxiv 1209 1904v2 Kevin Schawinski et al Supernova Shock Breakout from a Red Supergiant In Astrophysics Solar and Stellar Astrophysics 2008 arxiv 0803 3596v3 Sean M Couch David Pooley J Craig Wheeler Milos Milosavljevic Aspherical Supernova Shock Breakout and the Observations of Supernova 2008D In Astrophysics Solar and Stellar Astrophysics 2010 arxiv 1007 3693v2 Ehud Nakar Re em Sari Early supernovae light curves following the shock breakout In Astrophysics Solar and Stellar Astrophysics 2010 arxiv 1004 2496v2 Shmuel Balberg Abraham Loeb Supernova Shock Breakout Through a Wind In Astrophysics Solar and Stellar Astrophysics 2011 arxiv 1101 1489v3 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Supernova Shock Breakout amp oldid 226720710