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Supernovae: Älteste Sternexplosion in Archivaufnahmen entdeckt

Supernova: Explosives Ende eines Sterns
Mit einer neuen Suchmethode fanden Astronomen vom Keck-Observatorium auf Hawaii gleich mehrere Supernovae, deren Licht rund elf Milliarden Jahre zur Erde unterwegs war. Dies übertrifft den bisherigen Rekord um fast eine Milliarde Jahre. Als Quelle dienten ihnen dabei lediglich alte Archivdaten des Canada-France-Hawaii-Telescope (CFHT) auf dem Mauna-Kea.

Die Forscher um Jeff Cooke von der University of California suchten dabei gezielt nach Supernovae vom Typ IIn. Diese entstehen, wenn ein Riesenstern zuerst seine äußere Hülle langsam als Planetarischer Nebel abstößt, dann jedoch sein Kern explodiert. Die Druckwelle der Explosion komprimiert dabei das bereits abgestoßene Gas, das daraufhin sehr hell und verhältnismäßig lang ultraviolett leuchtet. Bei einer Laufzeit von elf Milliarden Jahren dehnt die Expansion des Universums die Lichtwellen jedoch um das zweieinhalbfache, weshalb sie im sichtbaren Bereich auf der Erde ankommen.

Cookes Team konnte daher die vorhandenen Tiefraumbilder des CFHT mit seinem 3,6-Meter-Spiegel nutzen. Da diese jedoch nicht kontrastreich genug sind, um bei Objekten in dieser Entfernung noch kleine Schwankungen der Helligkeit festzustellen, griffen die Astronomen zu einem weiteren Trick: Sie überlagerten zahlreiche Aufnahmen des selben Himmelsausschnitts von einem Jahr zu einem einzigen Bild. Da Supernovae des Typs IIn ohnehin über Zeiträume von Wochen bis Monaten leuchten, ist dies kein Problem. Anschließend verglichen sie die Daten verschiedener Jahre und fanden in mehreren Galaxien Ausbrüche, deren Spektren mit dem gesuchten Supernovatyp übereinstimmen.

Die am weitesten entfernte Supernova besaß eine Rotverschiebung von z = 2,3. Dies entspricht fast elf Milliarden Jahren Lichtlaufzeit. Bisher bekannte Supernovae kamen bis auf z = 1,7. Allerdings handelte es sich bei diesen um Sternexplosionen des Typs Ia.

Mit neuen lichtstarken Weitwinkelteleskopen wie dem 2015 in Betrieb gehenden Large Synoptic Survey Telescope mit einem 8,4-Meter-Spiegel in Chile könnte gezielt nach IIn-Supernovae in dieser Entfernung gesucht werden. Sobald eine neue Explosion dieses Typs gefunden wäre, könnten Großteleskope direkt Messungen an ihnen vornehmen. Astronomen böte sich so ein entscheidender Einblick in die Vorgänge im jungen Universum.

Ralf Strobel

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