Im Jahr 1181 erhellte eine Supernova im Sternbild Kassiopeia den Himmel und konnte länger als sechs Monate mit bloßem Auge beobachtet werden. Die Überreste der Sternexplosion beschäftigen die Astronominnen und Astronomen noch heute. Auf aktuellen Bildern hat der zurückgebliebene Nebel Pa 30 eine Form, wie sie noch nie bei einem dieser Objekte beobachtet wurde. Die mit einem speziellen Filter am Hiltner-Teleskop in Arizona gemachten Aufnahmen zeigen keinen runden oder ovalen Fleck, wie man es erwarten würde, sondern Filamente, die sich strahlenförmig vom Zentrum ausbreiten – ein kosmisches Feuerwerk mit einem Durchmesser von mehr als einem Lichtjahr. Das berichtete ein Team um Robert Fesen vom Dartmouth College in den USA auf einem Meeting der American Astronomical Society Anfang Januar 2023. Die wissenschaftliche Veröffentlichung befindet sich noch im Begutachtungsverfahren, ist aber bereits auf dem Preprintserver »arXiv« verfügbar.

Und es wird noch seltsamer: Im Zentrum von Pa 30 hat etwas die gewaltige Explosion überlebt. Doch es scheint weder ein Neutronenstern noch ein Schwarzes Loch zu sein, sondern einer der heißesten Sterne, die je beobachtet wurden. Er wäre damit ein »Zombie«-Stern, der bei einer Supernova des sehr seltenen Typs Ⅰax zurückbleibt.

Tatsächlich hatte bereits im Jahr 2021 ein Team um Andreas Ritter von der Universität Hongkong im Fachmagazin »The Astrophysical Journal Letters« gezeigt, dass der Nebel Pa 30 und der extrem heiße Stern in seinem Zentrum die Überbleibsel der historisch überlieferten Supernova von 1181 sein könnten. Der Stern, nach einem der Entdeckungsautoren auch Parkers Stern genannt, ist mit einer Temperatur von gut 200 000 Grad Celsius nicht nur außergewöhnlich heiß, sondern erzeugt auch einen sehr kraftvollen Wind. Mit einer Geschwindigkeit von 16 000 Kilometern pro Sekunde – das entspricht etwa fünf Prozent der Lichtgeschwindigkeit – verlässt dieser den Stern und trifft auf das umgebende Gas. Dabei entstehen Stoßwellen, die sich wiederum mit mehr als 1000 Kilometern pro Sekunde ausbreiten.

Betrachtet man das Emissionsspektrum von Parkers Stern, finden sich darin weder Hinweise auf Wasserstoff noch Helium, dafür auf große Mengen schwerer Elemente wie Sauerstoff, Magnesium oder Schwefel. Aus den jeweiligen Häufigkeiten der Elemente lässt sich schlussfolgern, dass der Stern bei der Kollision zweier Weißer Zwerge entstanden sein muss. Das sind sehr alte und kompakte Sterne, die ihren Vorrat an Wasserstoff verbraucht haben und nur durch einen quantenmechanischen Effekt, den so genannten Entartungsdruck, am Kollaps zu einem Neutronenstern gehindert werden. Bei dieser Kollision wurden große Mengen ihres Materials ausgestoßen, die heute Pa 30 bilden. Die beiden Weißen Zwerge wurden dabei jedoch nicht vollständig zerstört, sondern verschmolzen zu Parkers Stern.

In seiner aktuellen Arbeit erklärt das Forschungsteam vom Dartmouth College die außergewöhnliche Form des Supernova-Überrests mit der Wechselwirkung zwischen der ausgeworfenen Materie und dem extrem starken Sternwind. Das Team hat bereits Beobachtungszeit mit den beiden Weltraumteleskopen Hubble und James Webb (JWST) beantragt, um mehr über diesen sehr seltenen Typ von Supernova zu lernen. »Ich denke, das vom Hiltner-Teleskop im sichtbaren Licht aufgenommene Bild lässt nur erahnen, wie es wirklich aussieht«, sagte Robert Fesen dem Fachmagazin »Nature«. »Aber das Bild vom JWST wird einfach großartig werden.«

Laut Schätzungen eines Teams um Vasilii Gvaramadze von der Lomonossow-Universität Moskau aus dem Jahr 2019 ist Parkers Stern zu massereich, um dauerhaft vom Entartungsdruck stabilisiert zu werden. Stattdessen wird er wohl nach einer Lebenszeit von etwa 10 000 Jahren zu einem Neutronenstern kollabieren. Das beispiellose Feuerwerk kann also noch einige Zeit mit Teleskopen bewundert werden.