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Sternenexplosion: Neue Supernova-Art fasziniert Astronomen

In der Theorie war sie schon lange bekannt, doch beobachtet hatte sie bisher noch niemand. Jetzt glauben Forscher, eine seltene Art von Supernova tatsächlich entdeckt zu haben. Es ist eine Explosion der Superlative, bei der ein besonders schwerer Stern restlos in seine Bestandteile zerrissen wurde.

ESA / Hubble

Es ist für Astrophysiker ein seltenes Erfolgserlebnis: Sie konnten etwas beobachten, das bisher nur in der Theorie existierte - einen neuen Typ von Supernova. Die gigantische Explosion hat einen Stern, der 200-mal so schwer war wie unsere Sonne, in seine Bestandteile zerlegt. Die Wissenschaftler sind sich deshalb ihrer Sache ziemlich sicher. Aller Wahrscheinlichkeit nach handelt es sich bei dem Ereignis um eine sogenannte Paarinstabilitätssupernova, schreiben die Forscher um Avishay Gal-Yam vom israelischen Weizmann-Institut der Wissenschaft im Fachmagazin "Nature" . Ein solches Ereignis war bisher noch nie beobachtet worden.

Von der Auswertung der Daten erhoffen sich die Forscher neue Erkenntnisse über die Entwicklung des frühen Universums. Auf das helle Aufleuchten der Supernova namens SN 2007bi waren sie bereits im April 2007 gestoßen. In den folgenden Monaten sammelten sie weitere Daten des Ereignisses und verfolgten den Verlauf der ausgesandten Strahlung.

Die extreme Helligkeit der Explosion und die zeitliche Entwicklung des Leuchtens ließ die Forscher darauf schließen, dass der explodierte Stern ursprünglich rund 200 Sonnenmassen besessen haben muss. Damit hätte er in seiner Galaxie, die viele Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt liegt, zu den Schwergewichten gezählt.

Stern wurde völlig zerfetzt

Das jähe Ende des Sterns müsse anders abgelaufen sein als das der meisten Sterne, vermuten die Astronomen. Normalerweise explodiert ein massereicher Stern derart, dass seine äußeren Schichten ins All geschleudert werden und im ursprünglichen Zentrum des Himmelskörpers ein Schwarzes Loch oder ein Neutronenstern übrigbleibt. Nach solchen Supernovae des Typs Ia hatten die Forscher ursprünglich Ausschau gehalten. SN 2007bi aber war mindestens zehnmal so hell.

"Die thermonukleare Reaktion im Kern von SN 2007bi ähnelte dem, was passiert, wenn ein Weißer Zwerg in einer Typ-Ia-Supernova explodiert", sagte Alex Filippenko von der University of California in Berkeley, einer der beteiligten Forscher. "Allerdings war sie bei weitem größer und kraftvoller." Anstatt wie viele andere Schwergewichte zu einem Schwarzen Loch zu kollabieren, sei der Stern durch die nukleare Reaktion buchstäblich in Stücke gerissen worden.

"Weil allein sein Kern rund 100 Sonnenmassen hatte, muss eine Paarinstabilität stattgefunden haben", sagte der Astrophysiker Peter Nugent. Bei einem solchen Ereignis kommt es aufgrund von Paarreaktionen zwischen Elektronen und Positronen im Kern des Sterns zu einem rasanten Temperaturanstieg. Die Folge: Der Stern explodiert komplett, ohne auch nur einen Rest zu hinterlassen.

Dass eine solche Paarinstabilitätssupernova theoretisch möglich ist, hatten Astrophysiker bereits vorhergesagt. Da Sterne in der entsprechenden Gewichtsklasse aber selten sind, wurden Paarinstabilitätssupernovae bisher vor allem als Phänomen des frühen Universums betrachtet, in dem solche riesigen Sterne noch häufiger anzutreffen waren.

Erst vor wenigen Monaten hatten Astronomen die älteste Supernova entdeckt. In dieser Frühzeit des Universums könnten die Explosionen einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung von Sternen und Galaxien geleistet haben.

cib/ddp

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