Tychos Supernova – Zusammenstoß zweier Weißer Zwerge

Astronomen analysieren Überrest einer historischen Sternexplosion

Monash (Australien) - Vor 445 Jahren leuchtete im Sternbild Kassiopeia mehrere Monate lang ein „neuer Stern“ auf – für den dänischen Astronomen Tycho Brahe damals ein Beweis dafür, dass der Himmel im Gegensatz zur herrschenden Doktrin keineswegs unveränderlich ist. Untersuchungen eines Forscherteams aus Australien, den USA und Deutschland haben jetzt gezeigt, dass es sich bei dem „neuen Stern“ um eine Supernova, ausgelöst durch den Zusammenstoß zweier Weißer Zwerge, gehandelt hat. Ähnliche Analysen könnten nun auch an anderen historischen Supernovae durchgeführt werden, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature Astronomy“.

„Supernovae des Typs Ia sind von großer Bedeutung für die Kosmologie“, betonen Tyrone Woods von der Monash University in Australien und seine Kollegen. Denn diese Sternexplosionen dienen Astronomen als „Standardkerzen“ bei der Vermessung des Universums. Bei diesen Supernovae hängt der Verlauf der Helligkeit unmittelbar mit der maximalen Leuchtkraft der Explosion zusammen. Aus der Lichtkurve können Astronomen daher auf die wahre Helligkeit einer Supernova und damit auch auf ihre Entfernung schließen. „Doch trotz dieser immensen Bedeutung ist die Ursache dieser Sternexplosionen bislang ungeklärt“, so die Forscher.

Insbesondere zwei Szenarien stehen als mögliche Erklärungen im Vordergrund. So könnte es sich einerseits um die thermonukleare Explosion Weißer Zwerge handelt, die durch einen Materiezustrom von einem zweiten, größeren Stern ihr Massenlimit überschritten haben. Andererseits könnte es sich aber auch um zwei Weiße Zwerge handeln, die sich einander auf einer Spiralbahn nähern, kollidieren und so wiederum das Massenlimit überschreiten und explodieren. Bislang versuchen Astronomen hauptsächlich, bei neueren Supernovae auf alten Archivbildern nach den Vorgängersternen zu suchen, um zwischen diesen Möglichkeiten zu unterscheiden – bislang aber ohne großen Erfolg.

Woods und seine Kollegen präsentieren jetzt eine alternative Herangehensweise an das Problem. Wenn es sich bei einer Supernova um einen Weißen Zwerg gehandelt hat, der durch den Zustrom von Materie angewachsen ist, so argumentieren die Forscher, dann muss dieser Weiße Zwerg durch den Materiezustrom vor der Explosion für lange Zeit – etwa 100.000 Jahre lang – sehr heiß und leuchtkräftig gewesen sein. Die dadurch ausgesendete Strahlung wiederum würde dann für lange Zeit – auch noch nach der Explosion – das umgebende Weltall durcheilen und dort das Wasserstoffgas ionisieren. Mithilfe genauer Modelle haben Woods und seine Kollegen diese Ionisation für Tychos Supernova von 1572 berechnet und mit den Beobachtungen verglichen. Der Befund ist eindeutig: Es lässt sich keine Ionisation durch einen aufgeheizten Weißen Zwerg nachweisen. Die Abwesenheit der Ionisation sei jedoch konsistent mit der Verschmelzung zweier Weißer Zwerge, so die Forscher. Allerdings müsse dieser Befund nun durch ähnliche Analysen bei anderen historischen Supernovae abgesichert werden.

Bildquelle: NPG

Autor: Rainer KayserE-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!