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Astrophysik: Supernova aus zwei Zwergen

Bei der Rekonstruktion einer Supernova erlebten Astronomen eine Überraschung. Der gewaltigen Sternexplosion vor 400 Jahren ging die Verschmelzung zweier Weißer Zwerge voraus.
Supernova aus zwei Zwergen

Ende der 1990er Jahre stellten zwei Forscherteams Erstaunliches fest: Galaxien driften im Lauf der Zeit immer schneller voneinander fort – die Expansion des Kosmos beschleunigt sich also. Diese Entdeckung, heute einer der Gravitation entgegenwirkenden "Dunklen Energie" zugeschrieben, verhalf den Amerikanern Saul Perlmutter, Adam Riess und Brian Schmidt 2011 zum Nobelpreis für Physik (siehe SdW 12/2011, S. 12). Doch wie sicher können sie sich ihrer Erkenntnis sein? Die Distanzen der Galaxien von der Erde maßen die Forscher mit Hilfe von Supernovae des Typs Ia – Sternexplosionen, die so hell sind, dass man sie noch am Rand des sichtbaren Universums sehen kann. Sie gelten als gute Entfernungsmarken  – aber sind sie es auch?

Verwendet man geeignete Korrekturfaktoren, verhalten sich solche Supernovae wie "Standardkerzen" immer gleicher Helligkeit. Vergleichbar mit im Raum verteilten Glühbirnen bekannter Wattzahl sollten sie umso schwächer erscheinen, je weiter sie entfernt sind. Diese bemerkenswerte Eigenschaft erklären die Astronomen dadurch, dass bei solchen Ereignissen jeweils sehr ähnliche Objekte explodieren. Unter Generalverdacht standen schnell die Weißen Zwerge: Sternleichen, die durch Kernfusion keine Energie mehr gewinnen können. Sie sind etwa so groß wie die Erde, können aber mehr Material als die Sonne enthalten. Stabil sind sie jedoch nur bis zu etwa 1,4 Sonnenmassen. Wird dieser Wert überschritten, beginnen die Atomkerne in ihrem Inneren plötzlich und unkontrolliert zu verschmelzen, und die Zwerge explodieren als Supernovae...

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  • Quellen
Li, W. et al.: Exclusion of a luminous red giant as a companion star to the progenitor of supernova SN 2011fe. In: Nature 480, S. 348 – 350, 15. Dezember 2011.

Gilfanov, M., Bogdán, Á.: An upper limit on the contribution of accreting white dwarfs to the type Ia supernova rate. In: Nature 463, S. 924 - 925, 18. Februar 2010.

Pakmor, R. et al.: Normal Type Ia supernovae from violent mergers of white dwarf binaries. In: arXiv:1201.5123, eingereicht am 24. Januar 2012.
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