Der Amateurastronom überprüfte eine neue Kamera und fotografierte versehentlich einen Supernova-Blitz

Supernova SN 2016gkg Typ IIb (rot eingekreist) in der Nähe der Galaxie NGC 613. Für den Helligkeitsvergleich sind benachbarte Sterne angegeben

In einer klaren Nacht des 20. September 2016 entschied ein argentinischer Amateurastronom namens Víctor Buso, dass es ein guter Zeitpunkt sei, die neue Kamera an seinem 40-cm-Teleskop zu testen. Er beschloss, den Test an der Spiralgalaxie NGC 613 im Sternbild Bildhauer durchzuführen - und ein seltenes Vermögen lächelte den Mann an. Ein Enthusiast sah, dass in einem der Arme der Galaxie in späteren Bildern ein bestimmtes Objekt erscheint. Es stellte sich heraus, dass er das Glück hatte, einen Blitz einer Supernova im Kameraobjektiv zu fangen. Infolgedessen wird jetzt der Name Victor Buso neben den Namen seriöser Wissenschaftler gedruckt - den Autoren eines wissenschaftlichen Artikels, der am 21. Februar 2018 in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde.

In einem wissenschaftlichen Artikel schätzten die Wissenschaftler die Wahrscheinlichkeit einer solchen Entdeckung auf 10 ^–6 , wobei sie die Dauer des Phänomens für 1 Stunde berücksichtigten und das Auftreten einer Supernova in einer Galaxie einmal pro Jahrhundert vorschlugen. Wenn wir die Wahrscheinlichkeit eines klaren Himmels und die Möglichkeit berücksichtigen, einen bestimmten Ort von einer bestimmten Region auf der Erde aus zu beobachten, sinkt die Wahrscheinlichkeit um eine weitere Größenordnung - auf das Niveau von 10 ^–7 , ^dh eine Chance von zehn Millionen. Oder, um es einfach auszudrücken: Wenn Sie zehn Millionen solcher Beobachtungen von einem Teil des Himmels machen, können Sie statistisch auch auf das Fotografieren einer Supernova zählen. Oder wenn zehn Millionen Menschen gleichzeitig in seiner Region des Sternenhimmels solche Beobachtungen machen, macht nur einer von ihnen ein Bild von der Supernova. Alles in allem ist dies ein äußerst seltenes Glück.

Tatsächlich haben es viele Liebhaber bisher geschafft, bisher unbekannte Supernovae zu fotografieren. Aber normalerweise erfuhren sie von dieser Tatsache, als sie Archivfotos einer bestimmten Region des Himmels aufnahmen, die einige Monate oder Jahre zuvor datiert waren - und überprüften, dass es zu diesem Zeitpunkt zu einem bestimmten Zeitpunkt keine Objekte gab, aber jetzt gibt es solche. Aber Victor musste keine Archive abholen. Die Supernova explodierte buchstäblich vor seinen Augen (wenn man die Entfernung von Millionen von Lichtjahren nicht berücksichtigt): Auf den ersten Fotos war sie nicht da und erschien nach wenigen Minuten. Dies ist die Einzigartigkeit der Entdeckung. Es ermöglicht das früheste Stadium einer Supernova-Explosion zu untersuchen.

Der Unterschied zwischen dem ersten und dem letzten Bild ist in den folgenden Abbildungen erkennbar. Die linke Seite zeigt das kombinierte Bild der 40 ersten Bilder und die rechte Seite zeigt das kombinierte Bild der letzten 21 Fotos.



Ein neues Objekt ist deutlich sichtbar, das in den letzten Fotos näher an der unteren rechten Ecke des Rahmens erschien. Dies ist eine Supernova vom Typ II, der SN 2016gkg zugewiesen wurde. Bei Sternen dieses Typs kollabiert der Kern auf eine Dichte, die mit der Dichte des Atomkerns vergleichbar ist, komprimiert sich schnell und explodiert mit der anschließenden Energiefreisetzung und einem starken Anstieg der Leuchtkraft des Sterns (10 ⁸ - 10 ^10- fach). Beim Komprimieren wird eine Kugel mit einem Gewicht von 2,8 bis ³⁰ kg in 30 ms aus einem Radius von 2100 km auf 10 km komprimiert. Nach der Explosion kann sich der verbleibende Kern je nach Masse des Kerns in einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch verwandeln.

Supernova-Explosionen sind eines der interessantesten Phänomene in der Astrophysik. Beobachtungen solcher Phänomene werden durch die Tatsache behindert, dass der Prozess unvorhersehbar und ziemlich flüchtig ist. Niemand weiß, an welchem ​​Punkt am Sternenhimmel eine andere Supernova explodieren wird, außer in Ausnahmefällen wie der geplanten Fusion des Binärsystems KIC 9832227 im Sternbild Cygnus, nur 1.600 Lichtjahre von uns entfernt - obwohl dies keine Supernova ist, sondern die Bewohner der Erde beobachten können mit bloßem Auge um 2022 (plus oder minus ein Jahr). Aber es ist normalerweise sehr schwierig, die ersten Stunden nach der Explosion festzuhalten, ganz zu schweigen von den ersten Minuten. Daher können die Fotografien von Victor Buso als solch ein unglaublicher Erfolg bezeichnet werden. Er war mit einem geeigneten Werkzeug ausgestattet, das sich im richtigen Moment auf den richtigen Teil des Himmels richtete.

Die Dynamik der Helligkeit ändert sich unmittelbar nach der Explosion und ermöglicht es Astrophysikern, Annahmen über die im Stern ablaufenden Prozesse zu treffen. Experten haben bereits mit der Arbeit begonnen: Sie entwickeln hydrodynamische Explosionsmodelle, mit deren Hilfe die einzelnen Phasen der Sternentwicklung und die für sie verantwortlichen Prozesse identifiziert werden können. Informationen aus Fotografien von Viktor Buso sind für sie zu einem unschätzbaren Fund geworden.

Der wissenschaftliche Artikel wurde am 21. Februar 2018 in der Zeitschrift Nature (doi: 10.1038 / nature25151, pdf ) veröffentlicht.