Überraschung in Supernova-Überbleibseln

Chinesische Astronomen haben im Jahr 185 eine Supernova beobachtet: „SN 185“ gilt bis heute als älteste beschriebene Sternenexplosion. In ihren Überbleibseln haben Grazer Forscher nun etwas bisher Einmaliges entdeckt – ein System von Doppelsternen.

„Supernovae können nur unter gewissen Voraussetzungen entstehen, wenn aber, dann ist es ein spektakuläres und weitreichendes Ereignis“, beschreibt Luca Fossati vom Institut für Weltraumforschung in Graz das explosive Ende eines Sterns. Überreste davon lassen uns heute in die Geschichte der Entstehung von Sternen und Planeten zurückblicken.

Kosmische Elementenschmiede

Lange Zeit ging man davon aus, dass Supernovae bei Sternen eintreten, die mindestens die achtfache Sonnenmasse haben. Dabei explodiert der Stern und fällt nach einem letzten intensiven Aufleuchten in sich zusammen. Wenn ein Stern auf diese spektakuläre Weise stirbt, werden gleichzeitig auch chemische Elemente produziert.

„90 Prozent von uns auf der Erde oder wo auch immer im Universum haben ihren Ursprung in diesen gigantischen Explosionen im Weltall“, schilderte der Forscher in Graz. Das mache Supernovae so interessant für die Forschung.

Mittlerweile weiß man, dass auch Sterne, die eine geringere Masse haben, unter bestimmten Bedingungen ebenfalls als Supernova enden können. Ausgangspunkt könnte beispielsweise die Existenz eines Doppelsternsystems sein.

Aus „großem Bruder“ wurde ein kleiner

Wenn in einem Doppelsternsystem ein massiver Stern als Supernova explodiert, kann sein Begleitstern mit schweren Elementen aus der Explosionswolke verschmutzt werden: „Nach der Explosion bleibt der massereiche Stern als Neutronenstern zurück, während man bei seinem kleinen Freund die Überreste der Supernova erkennen kann“, erläuterte Fossati.

Der Emissionsnebel von SN 185
NASA/JPL-Caltech/UCLA
Der Emissionsnebel von SN 185

Fossati gehört zu einer Gruppe von internationalen Forschern, die einen Stern entdeckt haben, der offenbar durch die Supernova-Explosion seines massereichen Partnersterns stark mit Kalzium verunreinigt wurde. Entdeckt wurde der sonnenähnliche Stern rund 9.100 Lichtjahre von der Erde entfernt im Emissionsnebel RCW 86, bei dem es sich um die Supernovaüberreste aus dem Jahr 185 handeln dürfte.

Die Forscher haben in diesem Emissionsnebel in der Nähe des Sterns Alpha Centauri auch einen Neutronenstern (über seine Röntgenstrahlung) gefunden, von dem die Supernova ausgegangen sein dürfte. Wie das Forscherteam in der aktuellen Studie berichtet, wurde ein solches Doppelsternsystem erstmals in einem Supernova-Überrest ausfindig gemacht.

Metalle und Kalzium abbekommen

Die Spektrumanalyse hat gezeigt, dass der Begleitstern mit vielen Metallen und übermäßig viel Kalzium angereichert ist. Dies stehe den Autoren zufolge jedoch im Widerspruch zu den klassischen Theorien der Supernova-Entstehung und dürfte auf ein besonderes Szenario hindeuten. Demzufolge könnten Sterne mit noch geringeren Massen als bisher angenommen eine Supernova-Explosion erzeugen.

Laut der Forschergruppe dürfte der Vorläuferstern der Supernova tatsächlich eine vielfache Masse der Sonne gehabt haben, im Laufe seines Lebens aber aufgrund der Gravitation einen Großteil seiner Masse an den „kleinen Bruder“ verloren haben, bis es bei Erreichen des drei- bis dreieinhalbfachen der Sonnenmasse zur Explosion gekommen ist. Nach dieser blieb der Kern mit etwas weniger als dem eineinhalbfachen der Sonnenmasse zurück.

science.ORF.at/APA

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