Eine Ewigkeit brennt der Stern als einsame Kerze in der kosmischen Dunkelheit. Dann geht alles ganz schnell. Von einem Moment auf den anderen versiegen die Energiereserven des Giganten, die Kernfusion kommt zum Erliegen. Damit kann die Schwerkraft die Hülle der Gaskugel ungehindert nach innen reißen. Mit unvorstellbarer Wucht prallt sie auf den Kern des Sterns, der standhält und die Materie zurückwirft. Die resultierende Explosion ist so gewaltig, dass man sie in einer Entfernung von 163 000 Lichtjahren noch mit bloßem Auge sehen kann.

Im Februar 1987 erreicht das Licht dieser Supernova die Erde. Für Astronomen ist "SN 1987A" ein Jahrhundertereignis, da sie erstmals beobachten können, was mit den Überresten eines Sterns in den Jahren nach seinem Tod passiert. Die Explosion des Jahres 1987 ist dazu prädestiniert, denn sie fand in der Großen Magellanschen Wolke statt, einer Nachbargalaxie unserer Milchstraße.

Mit einer ganzen Schar von Teleskopen haben Wissenschaftler in den vergangenen 30 Jahren beobachtet, wie sich eine dichte Wolke aus Gas rund um die Sternleiche ausgebreitet hat. Und wie in diesem kosmischen Dunst, der sich immer weiter abkühlt, Moleküle und Staubpartikel bilden.

Mit den Daten des 2013 eingeweihten ALMA-Observatoriums ist es Astronomen nun gelungen, eine detaillierte 3-D-Rekonstruktion dieses kosmischen Friedhofs zu erstellen. Die Parabolantennen von ALMA stehen im chilenischen Hochland und fangen Submillimeter-Strahlung auf, die anders als viele andere Wellenlängen interstellaren Staub durchdringt. Damit können die Wissenschaftler direkt ins Herz der Supernova blicken und dort die Verteilung bestimmter chemischer Verbindungen kartieren.

3-D-Rekonstruktion der Supernova 1987A
© ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); R. Indebetouw / Remnant of Supernova 1987A as seen by ALMA / CC BY 4.0 CC BY
(Ausschnitt)
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Astronomen haben am Computer rekonstruiert, wie sich die Supernova 1987A in den vergangenen 30 Jahren entwickelt hat. Lila entspricht Siliziummonoxid-Molekülen, gelb Kohlenmonoxid. Der bläuliche Ring markiert Wasserstoffatome in der Schockfront der Sternexplosion.

Bei der dreidimensionalen Rekonstruktion von SN 1987A interessierten sich die Wissenschaftler vor allem für Kohlenmonoxid (CO) und Siliziummonoxid (SiO), wie sie im Fachmagazin "The Astrophysical Journal Letters" berichten. Kohlenmonoxid konzentriert sich demnach vor allem in einem flachen Torus, während Siliziummonoxid-Moleküle eine auf einer Seite aufgebrochene Schale um den einstigen Stern bilden. Die beiden Elemente sind langsamer und in andere Richtungen geschleudert worden als Wasserstoffgas, das sich in einem dünnen Ring um den einstigen Stern ausbreitet.

Unklar ist nach wie vor, wie genau der Stern aussah, der einst explodierte. Astrophysiker vermuten, dass es sich bei ihm um einen roten oder blauen Überriesen handelte, der etwa 14 bis 20 Sonnenmassen auf die Waage brachte. Computersimulationen zeigen, dass solche Schwergewichte bei einer Explosion eine Gashülle abstoßen, die der auf den Aufnahmen von ALMA gleicht. Wie sich verschiedene Elemente in der nach außen schießenden Schockfront vermischten, können Forscher aber noch immer nicht im Detail nachvollziehen.