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Supernova: Weißer Zwerg starb in den Armen seines Partners

Mehr als eine Größenklasse heller als üblich war SN 2006gy. Hinter dem gewaltigen Lichtblitz steckt dennoch offenbar eine gewöhnliche Sternexplosion.
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Im Herbst 2006 erstrahlte die 240 Millionen Lichtjahre entfernte Galaxie NGC 1260 im Sternbild Perseus zehnmal so hell wie gewohnt. Schuld daran war SN 2006gy, zu ihrer Zeit die gewaltigste Sternexplosion der Astronomiegeschichte, die im Vergleich zu gewöhnlichen Supernovae die 100-fache Energie erreichte. Lange wurde über die Ursache spekuliert, nun will ein Forscherteam um Anders Jerkstrand das Rätsel gelöst haben: Im Fachjournal »Science« geben sie einer gewöhnlichen Supernova des Typs Ia die Schuld. Dabei explodiert nach üblicher Vorstellung ein Weißer Zwerg, weil er zu viel Masse von seinem stellaren Partner, einem Roten Riesen, stiehlt. Solche Supernovae sind bei Forschern heiß begehrt, da sie immer gleich hell leuchten und dadurch preisgeben, wie weit entfernt sie sind. Nun war SN 2006gy aber nicht so hell wie eine Supernova vom Typ Ia, sondern mehr als eine Magnitude heller. Die Forscher vermuten daher, dass sie in eine gewaltige Hülle aus Gas explodiert ist.

Hauptbeweisstück für diese Annahme ist ein Spektrum, das knapp ein Jahr nach der Explosion aufgenommen wurde. Darin fanden die Forscher Spektrallinien von neutralem Eisen, die den Schluss zu lassen, dass es sich um eine ganze Menge Eisen handelt: fast 30 Prozent der Sonnenmasse. Dieses Eisen entsteht aus dem radioaktiven Zerfall des Nickel-Isotops Nickel-56. Die dabei frei werdende Energie speist die Helligkeit der Supernova. Je mehr Nickel vorhanden ist, umso heller ist sie. In den meisten Kernkollaps-Supernovae entsteht allerdings höchstens ein Drittel dessen, was hier bereits an Eisen vorliegt. Ein weiteres Problem liegt in der Ausdehnungsgeschwindigkeit der Explosionswolke. Bei den meisten Supernovae passt sie nicht zu den Spektrallinien. SN 2006gy hingegen expandiert außergewöhnlich langsam.

Diese Umstände ließen den Forschern nur zwei Verdächtige: Eine gewöhnliche Typ-Ia-Supernova, die eine dichte Hülle um sich herum mit in die Luft jagt, oder aber eine Paarinstabilitätssupernova, in der ein extrem massereicher Stern nahezu vollständig explodiert. Modelle beider Varianten konnten das beobachtete Spektrum gut erklären. Erst wenn es an den genauen Helligkeitsverlauf der Lichtkurve geht, trennt sich die Spreu vom Weizen: Eine Paarinstabilitätssupernova liegt gewaltig daneben; Typ Ia hingegen kann die Lichtkurve akkurat erklären, sofern man annimmt, dass die Supernova von einer etwa zehn Sonnenmassen schweren Hülle umgeben ist. Selbst die gemessene Geschwindigkeit sagt die Simulation korrekt voraus.

Wie zehn Sonnenmassen an Umgebungsmaterial dort hingekommen sein sollen – und das vor gar nicht allzu langer Zeit, denn die Expansionsgeschwindigkeit verrät den Forschern, dass das Material gerade einmal ein bis zwei Jahrhunderte alt ist – beantwortet indes bereits das Standardszenario. Ist der Rote Riese nur groß genug, wächst seine Hülle schneller an, als er Masse an den Weißen Zwerg verliert, bis er schließlich beide Sterne einhüllt. In diese »Common Envelope«-Phase muss die Explosion gefallen sein: Der Weiße Zwerg starb in den Armen seines Partners.

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