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Sternexplosionen: Ungewöhnliche Supernova beobachtet

Die Supernova SN 2008D in der Galaxie NGC 2770 scheint ein Mittelding zwischen einer gewöhnlichen Supernova-Explosion und einem Gammastrahlen-Ausbruch zu sein. Dies belegen Beobachtungen mit dem Satelliten Swift, der zufällig auf das neunzig Millionen Lichtjahre entfernte Sternsystem im Sternbild Luchs gerichtet war.

Im Januar 2008 fingen die Instrumente an Bord plötzlich einen Ausbruch von Röntgenstrahlung auf, der fünf Minuten lang anhielt. Das beobachtete Spektrum war wesentlich energieärmer als das eines Gammastrahlen-Ausbruchs, aber doch stärker als dasjenige einer gewöhnlichen Sternexplosion. Ein Forscherteam um Paolo Mazzali vom Osservatorio Astronomico di Trieste berichtet, dass es sich um eine Sternexplosion des seltenen Typs Ic handelte. Bei diesen Supernovae explodieren massereiche Sterne, die zuvor als Roter Riese mit einem heftigen Sternwind ihre äußere Hülle aus Wasserstoff und Helium abgestoßen haben. Geht im Zentrum eines solchen Sterns der nukleare Brennstoff aus, so erlischt die Kernfusion und das Zentrum kollabiert schlagartig zu einem Neutronenstern oder gar zu einem Schwarzen Loch.

Die Spiralgalaxie NGC 2770 im Sternbild Luchs mit zwei Supernovae | Im sichtbaren Licht zeigt sich NGC 2770 als normale Spiralgalaxie. Die beiden Supernovae 2008D und 2007uy leuchteten für wenige Wochen heller als die gesamte Galaxie.
Durch eine beim Kollaps freigesetzte, extrem starke Stoßwelle werden die weiter außen liegenden Schichten des Sterns zu heftigen Kernfusionsreaktionen angeregt, wobei sie explodieren und ins All geschleudert werden. Für wenige Wochen leuchtet der Stern heller als alle anderen Sterne der Galaxie zusammen. Im Falle von SN 2008D nehmen die Forscher an, dass der Vorgängerstern sein kurzes Leben mit einer Masse von dreißig Sonnenmassen begann. Durch heftige Sternwinde war die Masse auf nur noch acht bis zehn Sonnenmassen geschrumpft, als die Explosion erfolgte. Im Spektrum der Supernova zeigten sich nach kurzer Zeit Spuren von Helium – ein Hinweis darauf, dass der Stern seine äußere Sternhülle noch nicht vollständig verloren hatte.

Die Forscher vermuten, dass sich beim Kollaps von SN 2008D ein Schwarzes Loch gebildet hat, das gebündelte Gasstrahlen, so genannte Jets, ausstieß. Diese mussten sich durch die noch relativ dichte Sternhülle hindurcharbeiten und waren beim Erreichen der Sternoberfläche stark geschwächt. Daher konnten sie nur noch eine relativ weiche Röntgenstrahlung freisetzen, die wesentlich energieärmer als bei einem klassischen Gammastrahlen-Ausbruch war. (ta)

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  • Quellen
Mazzali, P.A. et al: The Metamorphosis of Supernova SN 2008D/XRF 080109: A Link Between Supernovae and GRBs/Hypernovae. In: Science 10.1126/science.1158088, 2008.

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