Explodierende Sterne: Astronomen entdecken neuen Supernova-Typ

Supernovae sind faszinierende Erscheinungen: Die gigantischen Explosionen markieren das Ende von Sternen. Ein letztes Mal leuchtet der sterbende Himmelskörper mit infernalischer Kraft auf - und strahlt von der Erde aus betrachtet so hell wie eine ganze Galaxie. Forscher haben nun eine ganz neue Art von Supernovae gefunden. Sie sind zehnmal heller als die bisher bekannten Exemplare. Deswegen, so folgert ein Team um Robert Quimby vom California Institute of Technology im Fachmagazin "Nature", müsse die Strahlung dieser Supernovae auch durch andere physikalische Prozesse entstehen.

Die Wissenschaftler waren im Rahmen des Projekts "Palomar Transient Factory" auf die neuartigen Himmelsobjekte gestoßen. Dabei sucht ein automatisches Teleskop den Himmel nach vorübergehend aufleuchtenden Strahlungsquellen - im Fachjargon "Transients" genannt - ab. Mehr als tausend Supernovae haben die Himmelsforscher auf diese Weise bereits aufgespürt.

Vier dieser Sternexplosionen unterschieden sich in mehrfacher Hinsicht von den anderen, berichten Quimby und sein Team. Neben ihrer ungewöhnlichen Helligkeit wiesen sie eine starke ultraviolette Strahlung auf. Außerdem besäßen sie eine andere chemische Zusammensetzung als die übrigen Sternexplosionen: Es finde sich keine Spur von Wasserstoff, und auch schwere Elemente wie Kalzium und Eisen fehlten.

Bei den bislang bekannten Supernovae sind mehrere physikalische Prozesse an der Entstehung der Strahlung beteiligt:

• der radioaktive Zerfall frisch produzierter Elemente,
• die Schockwelle der Explosion in der äußeren Hülle des sterbenden Sterns,
• die Wechselwirkung der herausgeschleuderten Materie mit dem umgebenden Gas.

Doch diese Vorgänge können die Eigenschaften der neuen Supernovae nicht erklären, stellten die Forscher fest.

Sie haben deswegen ein Alternativszenario entwickelt: Die beobachteten Blitze könnten von Explosionen gigantischer Sterne herrühren, die 90- bis 130-mal so massereich sind wie unsere Sonne. Solche Sterne pulsieren vor ihrer Explosion heftig und stoßen dabei Teile ihrer Außenhülle mit hoher Geschwindigkeit ab. Der Zusammenprall der Explosionstrümmer mit dieser sich schnell bewegenden Materie könnte, vermuten die Wissenschaftler, sowohl die extreme Helligkeit als auch die anderen Eigenschaften der Objekte erklären.

Unabhängig von einer Erklärung des Phänomens sind die neuen Supernovae für die Astronomen ein Glücksfall: Mit ihrer großen Helligkeit können sie noch über Entfernungen von bis zu zwölf Milliarden Lichtjahren wahrgenommen werden. Auf seinem Weg zu uns durchquert das Licht dieser Supernovae Gaswolken und Galaxien und erlaubt so die Untersuchung weit entfernter, ansonsten unsichtbarer Objekte.