Donnerstag, 02. Februar 2023

Archiv


Supernova der Extraklasse

Astronomie.- Massereiche Sterne beenden ihr Leben mit einer gewaltigen Explosion: einer Supernova. Für einige Zeit scheint der sterbende Stern dann heller als ganze Galaxien. Nun berichtet ein internationales Forscherteam von einer Sternexplosion, deren Ausmaße selbst die Experten überrascht hat.

Von Dirk Lorenzen | 03.12.2009

    Da habe man es wohl mit dem massereichsten Stern zu tun, den man je gesehen habe, erklärt Avishay Gal-Yam. Der explodierte Stern sei etwa 200 Mal schwerer gewesen als die Sonne.

    Das Team um den Astronomen vom Weizman-Institut in Israel sucht den Himmel systematisch nach Supernova-Explosionen ab. Dabei fiel den Forschern ein Objekt auf, das über Monate hinweg extrem hell blieb – klares Indiz dafür, dass es einen besonders massereichen Stern zerfetzt hat. Nicht nur das lange Leuchten und die große Masse sorgten für Aufsehen – auch der Ort der Explosion:

    "Diese Supernova hat sich in einer Zwerggalaxie ereignet, die nur etwa ein Prozent der Masse unserer Milchstraße hat. In so kleinen Galaxien, dachte man, passiert nicht viel. Dort ist nie zuvor in großem Stil nach Supernovae gesucht worden. Wir sehen jetzt, dass in diesen Zwerggalaxien vieles offenbar anders abläuft als in den großen Galaxien. Vielleicht hängt das mit dem geringen Anteil an schweren Elementen zusammen, mit dem Magnetfeld oder der schwächeren Anziehungskraft. Überraschenderweise scheinen sich diese Riesensterne eher in den kleinen Galaxien zu bilden als in den großen."

    Bisher gingen die Astronomen davon aus, dass die Musik im All vor allem in den großen Galaxien spielt, die ständig kleinere Exemplare verschlingen. Den Zwerggalaxien sollte eher die Rolle der kosmischen Statisten zukommen. Diese Vorstellung scheint nun überholt – offenbar produzieren ausgerechnet die kleinsten Galaxien die größten Sterne. Avishay Gal-Yam und sein Team haben bereits eine grobe Vorstellung, was mit dem größten bisher beobachteten Stern passiert ist, als er seinen normalen Brennstoff – Wasserstoff und Helium – komplett verbraucht hatte.

    "Besteht der Kern des Sterns schließlich nur noch aus Sauerstoff, dann laufen in einem so großen Stern andere Prozesse ab als gewöhnlich. Plötzlich bilden die energiereichen Lichtteilchen, die durch das Innere des Sterns rasen, kleine Materieteilchen, etwa Elektronen. Damit sinkt im Innern des Sterns sehr plötzlich der Druck, aber die Masse nimmt zu. Das zerreißt den Stern in einer Explosion, die sehr lange sehr hell leuchtet. Die Theorie, die diesen Vorgang beschreibt, gibt es seit den 60er-Jahren. Man dachte bisher, solche Sterne habe es nur ganz am Anfang des Universums gegeben – doch wir haben jetzt in der Natur ein Beispiel gefunden."

    Die Astronomen staunen, dass sie diese Art der Explosionen bisher übersehen haben. Zwar suchen Dutzende von Forschergruppen gezielt nach Supernovae – aber sie haben es meist nur auf eine bestimmte Art abgesehen, die sich für die Vermessung des Kosmos nutzen lässt. Den "Beifang" beachten die Forscher in der Regel nicht. Diese Betriebsblindheit der Kollegen ermöglichte Avishay Gal-Yam und seinem Team jetzt den großen Wurf.

    "Wir suchen jetzt systematisch nach Supernovae und anderen Quellen, die ihre Helligkeit verändern. Unser Programm heißt Palomar-Fabrik für veränderliche Objekte; denn wir nutzen ein Teleskop auf dem Mount Palomar. Diese spektakuläre Explosion ist uns bereits bei ersten Tests im Jahr 2007 ins Netz gegangen. Das volle Suchprogramm läuft erst seit einigen Monaten. Wir erwarten, dass wir einen so außergewöhnlichen Stern etwa einmal pro Jahr erwischen."

    So überraschend die Entdeckung des 200-Sonnenmassen-Sterns auch gewesen ist: es war, so hoffen die Experten, nur der Appetitanreger. In den neuesten Daten aus den vergangenen Wochen haben Avishay Gal-Yam und sein Team bereits neue Schwergewichte ausgemacht – mit weiteren Rekordfunden ist zu rechnen.