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Astronomie: Ein Feuerwerk explodierender Sterne

Jahr für Jahr beobachten Astronomen Tausende von höchst unter­schiedlichen Sternexplosionen. Nicht zuletzt sind solche Supernovae für das Entstehen schwerer Elemente wie Kalzium und Gold verantwortlich. Welche astrophysikalischen Prozesse stecken dahinter?
In dieser Simulation ist dargestellt, wie ein schnell rotierender Neutronenstern im Zentrum einer Supernova mit seiner magnetischen Energie die Trümmerwolke auseinandertreibt

Die Ruhe des Nachthimmels trügt – sie enthält uns die dynamische und oft spektakuläre Seite des Kosmos vor. Denn irgendwo im beobachtbaren Uni­versum stirbt im Mittel pro Sekunde ein Stern: durch den Zusammenstoß mit einem anderen, durch die Explosion als Supernova oder durch den Kollaps zu einem Schwarzen Loch.

Hinweise auf solche Vorgänge im Kosmos kennt die Menschheit seit Jahrhunderten. Doch lange fehlten ihr die geeigneten Werkzeuge, um sie zu untersuchen. So beobachteten etwa chinesische Astronomen im Jahr 1006 einen "Gaststern", der mehrere Wochen lang mit bloßem Auge sichtbar war und dann wieder verschwand. Der dänische Astronom Tycho Brahe berichtete von einem ähnlichen Ereignis 1572, ebenso Johannes Kepler 30 Jahre später. Heute wissen wir, dass es sich bei diesen Erscheinungen um Sternexplosionen handelte. Solche Super­novae können heller aufleuchten als eine Milliarde Sonnen auf einmal. Da sie allerdings meist in sehr großer Entfernung stattfinden, erscheinen sie uns lediglich als schwaches Lichtpünktchen und sind daher leicht zu über­sehen.

Die moderne Technik revolutioniert derzeit die Erforschung des dynamischen Universums. Neue Teleskope, die mit hochauflösenden Digitalkameras ausgestattet sind, überwachen automatisiert regelmäßig große Himmels­areale und registrieren dabei jede Auffälligkeit am Firmament. Mit Hilfe von Software zur Bildverarbeitung und Muster­erkennung entdeckten Astronomen im Verlauf der vergangenen Dekade jährlich Tausende neuer Stern­explosionen. Mittlerweile finden sie in einer Woche so viele wie im gesamten 20. Jahrhundert ...

Kennen Sie schon …

Sterne und Weltraum – Explosion in Andromeda – Die Supernova von 1885

Die Supernova S Andromedae, die sich außerhalb unserer Galaxis in einer Entfernung von rund 2,5 Millionen Lichtjahren in der Andromedagalaxie ereignete, wurde von dem Astronomen Ernst Hartwig schon im Jahr 1885 entdeckt. Er schrieb damit Astronomiegeschichte. Heute setzen Instrumente wie das neue 4MOST Maßstäbe für die Forschung. Es kann mehr als 2000 Objekte am Himmel gleichzeitig ins Visier nehmen – Sternbeobachtung von den Anfängen bis ins digitale Zeitalter. Darüber hinaus: Schwarze Löcher, die nach dem Verschlingen eines Sterns nach einiger Zeit im Radiobereich wieder aufleuchten, die Geburt eines weißen Zwerges durch eine Sternkollision sowie unser Praxistipp zur Beobachtung des Südhimmels mit Remote-Teleskopen von zu Hause aus.

Spektrum - Die Woche – Gibt es Gott, Heino Falcke?

Gibt es Gott? Der Astrophysiker Heino Falcke sagt ja – und erklärt im Interview, warum Naturgesetze für ihn »Schöpfungsworte« sind. Außerdem: Vogelgrippe bei Katzen, die erste namentlich bekannte Autorin der Weltgeschichte und die Suche nach dem Wrack von MH370. Das und mehr in »Die Woche«.

Sterne und Weltraum – Raumzeit: Experimente zur Quantennatur

Die Relativitätstheorie Albert Einsteins ist das Meisterwerk zur Beschreibung der Schwerkraft. Seit Jahrzehnten steht aber die Frage im Raum, ob die Gravitation auf submikroskopischen Längenskalen modifiziert werden muss. Gibt es quantenhafte Austauschteilchen, die Gravitonen? In unserem Titelbeitrag stellen wir Überlegungen vor, wie man experimentell eine Quantennatur der Raumzeit testen könnte. Im zweiten Teil unseres Artikels zur Urknalltheorie beleuchten wir alternative Ansätze zur Dunklen Energie: das Local-Void- und das Timescape-Modell. Außerdem: Teil zwei unserer Praxistipps für die Astrofotografie mit dem Smartphone – Mond und Planeten im Fokus, die Ordnung im Chaos des Dreikörperproblems und woher stammen erdnahe Asteroiden?

  • Quellen

Barnes, J., Kasen, D.: Effect of a High Opacity on the Light Curves of Radioactively Powered Transients from Compact Object Mergers.In: Astrophysical Journal 775, 2013

Kasen, D., Bildsten, L.: Supernova Light Curves Powered by Young Magnetars.In: Astrophysical Journal 717, S. 245–249, 2010

Mauerhan, J. C. et al.: The Unprecedented 2012 Outburst of SN 2009ip: A Luminous Blue Variable Star Becomes a True ­Supernova.In: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 430, S. 1801–1810, 2013

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