Das Universum enthält mehr Kalzium als erwartet

6. Februar 2007: Das Universum enthält 1,5 Mal mehr Kalzium als früher angenommen wurde. Diese Schlussfolgerung wurde von Astronomen des SRON Netherlands Institute for Space Research, nach Beobachtungen mit ESA's XMM-Newton Röntgenobervatorium, gezogen.

Diese Forschung gibt Wissenschaftlern neue Einblicke in die Bildungsgeschichte der Grundbausteine des Kosmos, in denen Supernovae eine entscheidende Rolle spielen.
 

Rechts: Blick von XXM-Newton auf den Galaxiencluster Abel 1689. (Mehr)

Das Eisen in unserem Blut, der Sauerstoff den wir atmen, das Kalzium in unseren Knochen, das Silkion im Sandkasten, alle Atome aus denen wir bestehen, werden während eines gewaltigen Moments freigesetzt in denen ein massiver Stern stirbt. Diese so genannten Supernovae Explosionen schleudern neu geschaffene chemische Elemente hinaus in das All, wo sie zu Bausteinen für neue Sterne, Planeten oder sogar Leben werden. Es sind jedoch noch viele Fragen bezüglich der ursprünglichen Bildung der Elemente und dem Weg auf dem sie im Universum verteilt werden offen.

Ausgehend von Jelle de Plaa, Weltraumforscher am SRON, können viele Antworten in den entfernten Clustern von Galaxien gefunden werden. "Cluster sind wie die großen Städte des Universums," sagt er.

"Sie bestehen aus hunderten von Galaxien, von denen jede tausende von millionen von Sternen enthält. Diese Galaxien liegen in riesigen Wolken aus heißem Gas, dass den Cluster füllt wie Smog. Aufgrund ihrer enormen Größe und Anzahl, beherbergen Cluster einen großen Anteil der Gesamtmasse des Universums. Während der vergangenen 1000 Millionen Jahre, haben Supernovae Explosionen das umgebene Gas mit schwereren Elementen, wie Sauerstoff, Silikon und Eisen, angereichert."

Links: Galaxiencluster Abel 1689 (Mehr)

Mit Hilfe des XXM-Newton, bestimmte De Plaa die Menge von Sauerstoff, Neon, Silikon, Schwefel, Argon, Kalzium, Eisen und Nickel in 22 Galaxienclustern. Insgesamt sah er eine "Verschmutzung," die von etwa 100.000 Millionen Supernovae produziert wurde. Als er die gemessenen Mengen der Elemente mit den theoretischen Modellen von Supernovae verglich, zeigte sich, dass die Kalziummenge 1,5 Mal so hoch erschien, als vorher theoretisch angenommen wurde.


Tanz des Todes

De Plaa und seine Kollegen fanden auch heraus, dass viele Supernovae in Clustern das Ergebnis vom Tanz des Todes zweier Sterne sind, die einander umkreisen. Ein sehr kompakter weißer Zwerg entzieht seinem Partner Materie. Diese Materie bildet eine Schicht auf der Oberfläche des weißen Zwerges. Wenn der Zwerg eine bestimmte Masse erreicht, kann sein Kern das Gewicht nicht länger halten und er explodiert als Supernova.

"Etwa die Hälfte der Supernovae die in Clustern explodierten, scheinen auf diese Art explodiert zu sein," sagt De Plaa. "Dies ist wesentlich mehr als der Anteil dieser Art von Supernovae in unserer eigenen Galaxie, den wir auf 15% schätzen."

Das Ergebnis ist wertvoll für Wissenschaftler die sich mit Supernovae Modellen beschäftigen. "Bis jetzt mussten die Experten auf wisenschaftlichem Niveau raten, wie genau eine Supernova explodiert," fährt De Plaa fort. "Da wir die Überreste von 100.000 Millionen Supernovae gemessen haben, finden wir nun genauere Durchschnitte als vorher. Dies wird der Supernova Gemeinschaft helfen zu verstehen, wie ein weißer Zwerg stirbt."

 

Credit: ESA News Release