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Sternexplosionen: Bevorstehende Supernova aufgespürt?

Überreste einer SupernovaLaden...

Die Ursachen von Sternexplosionen sind vielfältig – und längst nicht immer klar. So ist bis heute umstritten, aus welchen Vorläufern Supernovae vom Typ Ia hervorgehen. Dabei wäre dieses Wissen enorm wichtig, denn Astronomen nutzen diese hell aufflackernden Explosionen unter anderem als Entfernungsmaßstab im Universum. Stella Kafka von der Carnegie Institution of Washington in den USA und ihre Kollegen haben nun ein Sternsystem identifiziert, das womöglich kurz vor einer solchen Explosion steht.

Überreste einer SupernovaLaden...
Überreste einer Supernova | Diese Aufnahme zeigt die Überreste einer im Jahr 1572 auf der Erde beobachteten Supernova vom Typ Ia im optischen, Röntgen- und Infrarotlicht.

In den Spektren vergangener Supernovae vom Typ Ia hatten andere Forschergruppen eindeutige Spuren von Natrium nachgewiesen. Vermutlich war dieses noch vor der Explosion von einem der Sterne im untersuchten System ins All geblasen worden, spekulierte man damals. Die Beobachtungen passen zu einem Vorläufersystem, in dem sich ein Weißer Zwerg und ein weiterer Stern eng umkreisen. Dabei strömt Materie vom Begleitstern auf den Zwergstern – bis dieser schließlich die 1,4-fache Sonnenmasse erreicht und die plötzlich einsetzende Kohlenstofffusion den Stern zersprengt.

Am Las-Campanas-Observatorium in Chile suchten Kafka und ihr Team nun in noch intakten Doppelsternsystemen nach den Spuren von Natrium. Im einige tausend Lichtjahre von uns entfernten System QU Carinae wurden sie fündig: Hier findet man nicht nur einen Weißen Zwerg, der enorme Mengen an Materie von einem benachbarten Riesenstern abzieht, sondern auch die charakteristischen Natriumwolken. Ihren Ursprung haben sie nach Ansicht der Wissenschaftler in der Atmosphäre des massespendenden Sterns, wo das Element produziert und dann von Sternwinden in den Weltraum hinausgetragen wird. Würde der Weiße Zwerg nun in einer Supernova explodieren, so Kafka und ihre Kollegen, erzeugte das Natrium eine gleichartige Signatur wie in früheren Supernovae vom Typ Ia.

In Zukunft wollen die Forscher weitere Kandidaten aufspüren und die Systeme eingehend untersuchen: "Solche Systeme zu verstehen – die Eigenschaften der beiden Sterne, die Mechanismen des Massetransfers und die langfristige Entwicklung –, wird uns ein umfassendes Bild darüber geben, wie solche Doppelsternsysteme eine der wichtigsten Explosionen im Universum hervorbringen können", so Kafka.

Ein konkurrierendes Modell schlägt als Vorläufer dagegen zwei sich eng umrundende Weiße Zwerge vor, die schließlich miteinander kollidieren und dadurch eine Supernova vom Typ Ia auslösen. Da diese Sternexplosionen sehr ähnliche Helligkeitsverläufe aufweisen, können Astronomen sehr genau abschätzen, wie weit die Ereignisse von der Erde entfernt sind. Auf diese Weise ließ sich auf die beschleunigte Expansion des Universums schließen. Nicht einheitliche Vorläufersterne verfälschen die Ergebnisse womöglich.

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  • Quellen
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, im Druck

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