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Kosmische SternexplosionenKosmische SternexplosionenWolfgang HillebrandtWolfgang Hillebrandt MPI für Astrophysik MPI für Astrophysik
GarchingGarching
Wissenschaft für jedermannDeutsches Museum 10. Dezember 2008
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TychoTychoBraheBrahe(1546(1546- - 1601)1601)
11. 11. 11. 11. 1572:1572:neuerneuerhellerhellerSternSternim im Sternbild Sternbild Cassio-Cassio-peia!peia!
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““Stella Nova”: Tycho Brahes SupernovaStella Nova”: Tycho Brahes Supernova
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““Stella Nova”: Tycho Brahes SupernovaStella Nova”: Tycho Brahes Supernova
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Entfernungsmessung: die ParalaxeEntfernungsmessung: die Paralaxe
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Entfernungsmessung: die ParalaxeEntfernungsmessung: die Paralaxe
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Supernova (SN) 1604 Supernova (SN) 1604 (,,Keplers Supernova’’ (,,Keplers Supernova’’)
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Supernova (SN) 1604 Supernova (SN) 1604 (,,Keplers Supernova’’) (,,Keplers Supernova’’)
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Supernova in anderen Kulturen:Supernova in anderen Kulturen:SN 1054 (die ,,Crab Supernova’’SN 1054 (die ,,Crab Supernova’’)
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SSupernova in anderen Kulturen:upernova in anderen Kulturen:SN 1054 (die ,,Crab Supernova’’SN 1054 (die ,,Crab Supernova’’)
Aus der Geschichte der Sung Dynastie:
“Im ersten Jahr der Shih-huo Periode (1054), zum 5. Mond, am Tag des Ch’ih-Ch’iu (4.7.) erschien ein Gaststern … südöstlich von T’ieng K’uang (Taurus). Über ein Jahr später wurde erallmählich unsichtbar.” … “ Er wurde am Tage beobachtet wie Venus, rot-weiße Farbe, sichtbar am Tage für 23 Tage.”
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Supernova in anderen Kulturen:Supernova in anderen Kulturen:SN 1054 (die ,,Crab Supernova’’SN 1054 (die ,,Crab Supernova’’)
Chaco Canyon, Arizona, USA: Anasazi Piktogramme
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Supernova in anderen Kulturen:Supernova in anderen Kulturen:…… …… oder SN 1572oder SN 1572
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Was ist eine “Supernova “ ?Was ist eine “Supernova “ ?
20. August 1885
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S Andromeda = SN 1885A in M31S Andromeda = SN 1885A in M31
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S Andromeda = SN 1885A in M31S Andromeda = SN 1885A in M31
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S Andromeda = SN 1885A in M31S Andromeda = SN 1885A in M31
Knut Emil Lundmark
Fritz Zwicky
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Zahl der Entdeckungen (bis 1999)Zahl der Entdeckungen (bis 1999)
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Moderne Supernova-Beobachtungen: Moderne Supernova-Beobachtungen: die SN 1998bu die SN 1998bu
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Die Supernova 1987ADie Supernova 1987A
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30 Doradus in der Großen Magellansche 30 Doradus in der Großen Magellansche WolkeWolke (d ~ 160 000 Lichtjahre)
Supernova 1987ASupernova 1987A7:35 UT 23.2.19877:35 UT 23.2.1987
Blauer ÜberrieseSanduleak 69.202
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Was sind nun eine Was sind nun eine “Supernovae”?“Supernovae”?
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Supernova Typen: eine Laune der Supernova Typen: eine Laune der Natur!Natur!
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Supernova-Supernova-Spektren …Spektren …
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……. und Lichtkurven. und Lichtkurven
HELLIGKEIT
Z e i t (in Tagen)
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Was sind also “Supernovae”?Was sind also “Supernovae”?Thermonukleare SupernovaeThermonukleare Supernovae
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Wie explodieren Typ Ia Supernovae?Wie explodieren Typ Ia Supernovae?
C+O,C+O,
M ≈ MM ≈ Mchch
He (+H)vom Begleitstern
Explosionsenergie:Explosionsenergie:
Fusion vonFusion vonC+C, C+O, O+O C+C, C+O, O+O "Fe“"Fe“
Licht:Licht:
Radioaktiver Zerfall :Radioaktiver Zerfall :
5656Ni ―› Ni ―› 5656Co ―› Co ―› 5656FeFe
Dichte ~ 109 - 1010 g/cm3
Temperatur: einige 109 K
Radien: einige 1000 km
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Numerische Simulationen auf Numerische Simulationen auf Supercomputern Supercomputern
IBM-Regatta~4,2 TF(RZG)
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Numerische Simulationen auf Numerische Simulationen auf Supercomputern Supercomputern
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Was sind also “Supernovae”?Was sind also “Supernovae”? Supernovae kollabierender SterneSupernovae kollabierender Sterne
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Supernovae kollabierender SterneSupernovae kollabierender Sterne
![Page 40: Kosmische Sternexplosionen Wolfgang Hillebrandt MPI für Astrophysik MPI für AstrophysikGarching Wissenschaft für jedermann Deutsches Museum 10. Dezember.](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070507/55204d6949795902118bf66e/html5/thumbnails/40.jpg)
Supernovae kollabierender SterneSupernovae kollabierender Sterne
Nur Sterne mit mehr als 8 Sonnen-massen!
![Page 41: Kosmische Sternexplosionen Wolfgang Hillebrandt MPI für Astrophysik MPI für AstrophysikGarching Wissenschaft für jedermann Deutsches Museum 10. Dezember.](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070507/55204d6949795902118bf66e/html5/thumbnails/41.jpg)
Supernovae kollabierender SterneSupernovae kollabierender Sterne
![Page 42: Kosmische Sternexplosionen Wolfgang Hillebrandt MPI für Astrophysik MPI für AstrophysikGarching Wissenschaft für jedermann Deutsches Museum 10. Dezember.](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070507/55204d6949795902118bf66e/html5/thumbnails/42.jpg)
Was verursacht die Explosion?Was verursacht die Explosion?
Neutrinos sind ursächlich!
Werden vom Neutronenstern in riesiger Zahl angestrahlt
Heizen das Sterninnere bis der Stern auseinander gerissen wird
![Page 43: Kosmische Sternexplosionen Wolfgang Hillebrandt MPI für Astrophysik MPI für AstrophysikGarching Wissenschaft für jedermann Deutsches Museum 10. Dezember.](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070507/55204d6949795902118bf66e/html5/thumbnails/43.jpg)
Numerische Simulationen auf Numerische Simulationen auf Supercomputern Supercomputern
SGI-Altix ~20 TF (LRZ)
![Page 44: Kosmische Sternexplosionen Wolfgang Hillebrandt MPI für Astrophysik MPI für AstrophysikGarching Wissenschaft für jedermann Deutsches Museum 10. Dezember.](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070507/55204d6949795902118bf66e/html5/thumbnails/44.jpg)
Numerische Simulationen auf Numerische Simulationen auf Supercomputern Supercomputern
![Page 45: Kosmische Sternexplosionen Wolfgang Hillebrandt MPI für Astrophysik MPI für AstrophysikGarching Wissenschaft für jedermann Deutsches Museum 10. Dezember.](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070507/55204d6949795902118bf66e/html5/thumbnails/45.jpg)
Numerische Simulationen auf Numerische Simulationen auf Supercomputern Supercomputern
![Page 46: Kosmische Sternexplosionen Wolfgang Hillebrandt MPI für Astrophysik MPI für AstrophysikGarching Wissenschaft für jedermann Deutsches Museum 10. Dezember.](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070507/55204d6949795902118bf66e/html5/thumbnails/46.jpg)
Warum interessiert uns das Warum interessiert uns das eigentlich? eigentlich?
1. Typ Ia Supernovae und die “Dunkle Energie”
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Mittlerer Abstand zwischen den Galaxien
heute
schwächer
Rotverschiebung
M = 1
Zeit
Geschlossen M > 1
Offen M < 1
M = 0
- 14 - 9 - 7Milliarden Jahre
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Das neue kosmologische Das neue kosmologische WeltbildWeltbild
![Page 49: Kosmische Sternexplosionen Wolfgang Hillebrandt MPI für Astrophysik MPI für AstrophysikGarching Wissenschaft für jedermann Deutsches Museum 10. Dezember.](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070507/55204d6949795902118bf66e/html5/thumbnails/49.jpg)
Warum interessiert uns das Warum interessiert uns das eigentlich? eigentlich?
2. Typ II Supernovae und die Entstehung der schweren chemischen Elemente
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Solare (und kosmische) Solare (und kosmische) ElementhäufigkeitenElementhäufigkeiten
![Page 51: Kosmische Sternexplosionen Wolfgang Hillebrandt MPI für Astrophysik MPI für AstrophysikGarching Wissenschaft für jedermann Deutsches Museum 10. Dezember.](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070507/55204d6949795902118bf66e/html5/thumbnails/51.jpg)
Explosion eines massereichen Sterns Explosion eines massereichen Sterns ........
![Page 52: Kosmische Sternexplosionen Wolfgang Hillebrandt MPI für Astrophysik MPI für AstrophysikGarching Wissenschaft für jedermann Deutsches Museum 10. Dezember.](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070507/55204d6949795902118bf66e/html5/thumbnails/52.jpg)
... und der r-Prozess... und der r-Prozess
![Page 53: Kosmische Sternexplosionen Wolfgang Hillebrandt MPI für Astrophysik MPI für AstrophysikGarching Wissenschaft für jedermann Deutsches Museum 10. Dezember.](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070507/55204d6949795902118bf66e/html5/thumbnails/53.jpg)
Supernovae: Supernovae: Was bleibt noch zu tun? Was bleibt noch zu tun?
![Page 54: Kosmische Sternexplosionen Wolfgang Hillebrandt MPI für Astrophysik MPI für AstrophysikGarching Wissenschaft für jedermann Deutsches Museum 10. Dezember.](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070507/55204d6949795902118bf66e/html5/thumbnails/54.jpg)
![Page 55: Kosmische Sternexplosionen Wolfgang Hillebrandt MPI für Astrophysik MPI für AstrophysikGarching Wissenschaft für jedermann Deutsches Museum 10. Dezember.](https://reader035.fdocuments.net/reader035/viewer/2022070507/55204d6949795902118bf66e/html5/thumbnails/55.jpg)
““Gamma-ray bursts” ? Gamma-ray bursts” ?
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Die nächste Supernova in Die nächste Supernova in unserer Milchstrasse? unserer Milchstrasse?
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Vielen Dank für Ihre Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Aufmerksamkeit!