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Sternexplosionen: Supernova mit zwei Gesichtern

Simulierte Supernova
Supernovae vom Typ Ia dienen als "Standardkerzen" für kosmische Entfernungsmessungen, weil sie wegen ihres speziellen Ausbruchsmechanismus alle dieselbe Energiemenge abstrahlen sollten. In den vergangenen Jahren ergaben genauere Messungen jedoch teils sehr unterschiedliche Geschwindigkeiten der Explosionswolken. Das nährte den Verdacht, dass der Ausbruchsmechanismus und damit die Leuchtkraft in Wahrheit doch nicht so einheitlich ist. Jetzt liefern Keiichi Maeda von der Universität Tokio und seine Kollegen eine Erklärung für die Vielfalt: Die Explosion erfolgt asymmetrisch, und wir betrachten sie aus verschiedenen Blickwinkeln.

Simulierte Supernova | Dieser Schnappschuss aus einer Computersimulation zeigt einen Querschnitt der Dichteverteilung zehn Sekunden nach der asymmetrischen Sternexplosion. Je nach Blickwinkel würde ein Beobachter verschiedene Gasdichten, Geschwindigkeiten und chemische Zusammensetzungen ableiten. Das könnte die Vielfalt der bisher untersuchten Supernovae erklären.
Das erkannten die Forscher, weil sie die Supernovae erst Jahre nach dem eigentlichen Ausbruch anvisierten. Zu diesem Zeitpunkt war der fortgeschleuderte Sternenstaub schon so ausgedünnt, dass sich hinter der durchsichtig gewordenen Vorder- auch die Rückfront der Explosionswolke beobachten ließ. So konnten Maeda und sein Team für beide Seiten spektroskopisch bestimmen, wie schnell sie sich vom Supernovaüberrest entfernen. Dabei fanden sie eine stark asymmetrische Geschwindigkeits- und Materieverteilung. Das deutet darauf hin, dass die Explosion nicht genau vom Zentrum des Vorläufersterns ausging.

Diese Vermutung passt zu gewissen theoretischen Modellen, wonach es im sterbenden Stern heftig brodelt. Strömungen wälzen sein Inneres großräumig um und reißen den Zündfunken dabei vom Zentrum weg. Diese anfängliche Asymmetrie verstärkt sich während der nachfolgenden Explosion, so dass das Material auf der einen Seite sehr viel gewaltsamer ausgestoßen wird und schneller davonfliegt als auf der anderen. Damit lässt sich ein Großteil der Variabilität von Typ-Ia-Supernovae erklären.

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