Supernovaüberresten

Supernovaüberreste (SNRs) sind Strukturen, die nach der Explosion einer Supernova entstehen. Sie bestehen aus dem expandierenden Sternenmaterial und dem vom Expansionsschock des umliegenden interstellaren Medium erhitzten Gas. SNRs beeinflussen das interstellare Medium, liefern schwere Elemente in die Umgebung und wirken als Beschleuniger kosmischer Teilchen.

Entstehung und Phasen: Nach der Explosion expandieren die Ejekta zunächst frei mit hohen Geschwindigkeiten. Ist die von den Ejekten aufgenommene Masse des ISM groß genug, dominiert der Sedov-Taylor-Schock, der sich adiabatisch ausbreitet. In späteren Phasen kühlen die Gase und es bilden sich dünne Filamente. Schließlich vermischen sich die Reste mit dem ISM und verlieren ihre klare Struktur. Die Lebensdauer eines SNR reicht von einigen zehntausend bis zu Hunderttausenden Jahren.

Progenitoren und Struktur: Kernkollaps-Supernovae hinterlassen häufig zentrale kompakte Objekte wie Neutronensterne oder Pulsare und oft Pulsarwindnebel. Typ-Ia-Supernovae, die in Binärsystemen entstehen, führen meist zu einer weitgehend ausgeprägten Ejekten-Verteilung, enthalten aber meist keinen langlebigen Zentralrest.

Beobachtung und Bedeutung: SNRs sind in Radio, Optik, Infrarot und X-ray beobachtbar. Die Emission stammt aus Wärme- und Dichteprozessen sowie aus Synchrotronstrahlung. Sie liefern Informationen über die chemische Verteilung der Galaxie, die Energiezufuhr in das ISM und die Beschleunigung kosmischer Strahlen an Schockfronten.

Bekannte Beispiele: der Crab-Nebel (Messier 1) als Pulsarwindnebel; Cassiopeia A; Tycho’s SNR; SN 1006.