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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 ...

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  • 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