Astronomen entdecken neue Art von Supernova

Überraschende Sternexplosion

Im Januar 2005 leuchtete in der 117 Millionen Lichtjahre entfernten Spiralgalaxie NGC 1032 eine schwache Supernova auf. Beobachtungen mit zahlreichen Teleskopen rund um den Erdball zeigen, dass weder die Menge
der herausgeschleuderten Sternmaterie noch ihre chemische Zusammensetzung zu einem der bekannten Explosionsmechanismen für Sterne passen.
Die Umgebung der Supernova SN 2005E. Das Bild zeigt NGC 1032, die Heimatgalaxie der Supernova vor der Explosion.

Die Umgebung der Supernova SN 2005E. Das Bild zeigt NGC 1032, die Heimatgalaxie der Supernova vor der Explosion.

Jetzt im Fachblatt "Nature" präsentierte Computermodelle zeigen,
dass die Supernova wahrscheinlich in einem System aus zwei sich eng
umkreisenden Weißen Zwergsternen entstand. Die Heliumhülle des einen
Sterns wurde demnach vom anderen angesaugt und entzündete sich
schließlich explosionsartig.

"Sobald sich eine gewisse Menge angesammelt hat, beginnt das Helium auf
dem Empfängerstern explosionsartig zu brennen", erklärt Paolo Mazzali
vom Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching bei München, der die
Berechnungen zusammen mit David Arnett von der University of Arizona
durchführte. "Die einzigartigen Prozesse, die in diesen Explosionen
gewisse chemische Elemente erzeugen, könnten einige der Rätsel in Bezug
auf die Anreicherung mit chemischen Elementen in unserem Universum
lösen." Zum Beispiel könnten diese neuartigen Sternexplosionen die
Hauptquelle der Elemente Titan und Kalzium im Kosmos sein.

Bislang kannten die Astronomen zwei unterschiedliche Prozesse, die zu
Sternexplosionen führen. Zum einen kollabieren die Kerne extrem
massereicher, kurzlebiger Sterne am Ende ihrer Lebensdauer. Zum anderen
kommt es im Kern Weißer Zwergsterne zu einer explosionsartigen
Kernfusion, wenn sie Materie von einem Begleitstern aufsammeln. Beide
Prozesse kommen jedoch für die Supernova von 2005 nicht infrage: Weder
befindet sich der Explosionsort in einer Sternenstehungsregion -
Voraussetzung für die Explosion eines kurzlebigen Sterns -, noch passt
die chemische Zusammensetzung zum üblichen Szenario einer Kern-Explosion
bei einem Weißen Zwerg. Denn Kalzium und Titan entstehen durch die
Fusion von Helium, nicht aus Kohlenstoff und Sauerstoff, woraus das
Innere von Weißen Zwergen besteht.

Die Supernova mit der Katalognummer SN 2005E ist wahrscheinlich nicht
die einzige schwache Supernova, die durch diese neue Art von Explosion
erklärt werden kann. Da diese Supernovae relativ lichtschwach sind,
lassen sie sich nur schwer nachweisen. Sie könnten daher sehr viel
häufiger sein, als bislang vermutet. Dann könnten sie neuen Antworten
auf einige der offenen Fragen über die Erzeugung der chemischen Elemente
im Universum liefern.

Dr. Rainer Kayser, Wissenschaftsjournalist

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