Schwache Supernova – doppelter Neutronenstern

Ungewöhnliche Sternexplosion liefert Einblicke in die Entstehung eines kompakten Doppelsystems

Darauf haben Astronomen lange gewartet: Erstmals wurden sie Zeugen der Entstehung eines engen doppelten Neutronensterns. Jedenfalls ist das die wahrscheinlichste Erklärung für eine ungewöhnlich schwache, dafür aber schnell ablaufende Supernova, die ein internationales Forscherteam beobachtet hat. Dort sei ein Stern explodiert, der durch einen eng benachbarten Begleiter bereits seine äußere Hülle verloren hatte, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Science“.

„Wir haben die Explosion des massereichen Kerns eines Sterns gesehen – aber nur sehr wenig Materie, die ins All ausgestoßen wurde“, berichtet Team-Mitglied Mansi Kasliwal vom Forschungsinstitut Caltech in den USA. „Wir bezeichnen das als ultra-entblößte Supernova. Die Existenz solcher Sternexplosionen wurde seit langem vorhergesagt. Aber dies ist die erste überzeugende Beobachtung des Kollapses eines massereichen Sterns, dem zuvor derart viel Masse entrissen wurde.“

Am 17. August 2017 registrierten die großen Detektoranlagen LIGO und Virgo ein ungewöhnliches Gravitationswellen-Signal, das sich nur durch die Verschmelzung zweier Neutronensterne erklären ließ. Neutronensterne sind die extrem dichten Überreste massereicher Sterne, deren Kern kollabiert ist und die bei der dadurch ausgelösten Supernova-Explosion ihre Außenschichten ins All geschleudert haben. Die viele Sterne Doppelsysteme bilden, gibt es auch doppelte Neutronensterne – über deren Entstehungsprozess herrscht jedoch bislang Unklarheit.

Im Rahmen einer automatischen Himmelsdurchmusterung stießen Kasliwal und ihre Kollegen 2014 auf eine ungewöhnliche Supernova am Rand einer 920 Millionen Lichtjahre entfernten Spiralgalaxie: Sie leuchtete erheblich schwächer als normale Sternexplosionen, entwickelte sich dafür aber erheblich schneller. Dank eines gut koordinierten Alarmsystems konnten weltweit sofort Nachfolgebeobachtungen mit unterschiedlichsten Instrumenten durchgeführt werden. So erhielten die Astronomen aufschlussreiche Informationen über den genauen Ablauf der Sternexplosion.

Der kollabierte Stern besitzt offenbar einen Partner, der bereits lange zuvor als Supernova explodiert ist. Übrig blieb ein Neutronenstern, der mit seiner Anziehungskraft dem anderen Stern Materie entzog – zurück blieb nur der massereiche Kern, der jetzt kollabiert ist und die Sternexplosion auslöste. Da der Stern im Gegensatz zu einer normalen Supernova praktisch keine Außenhülle mehr besaß, verlief die Explosion entsprechend anders. Wie Kasliwal und ihre Kollegen betonen, ist der jetzt beobachtete Vorgang vermutlich der einzige Prozess, über den enge doppelte Neutronensterne entstehen können, die sich im Laufe von Jahrmilliarden einander annähern, schließlich verschmelzen und damit Gravitationswellen auslösen.

Bildquelle: Nasa/JPL-Caltech/R. Hurt

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