Sternexplosion als Geburtshelfer des Sonnensystems

Dreidimensionales Computermodell zeigt erstmals, wie die Stoßwelle einer Supernova in die präsolare Gaswolke eindringt und diese mit schweren Elementen anreichert

Washington (USA)Die Explosion eines Sterns hat vor 4,6 Milliarden Jahren die Entstehung unseres Sonnensystems eingeleitet und die präsolare Gaswolke mit schweren Elementen angereichert. Dreidimensionale Computersimulationen eines amerikanischen Forscherduos liefern nun weitere Beweise für dieses seit langem von Astronomen favorisierte Szenario. Die Simulationen zeigen, dass die Stoßwelle der Explosion fingerförmige Auswüchse bildet, die in die Gaswolke eindringen und so für eine schnelle Verteilung der schweren Elemente sorgen. Das berichten die beiden Wissenschaftler im Fachblatt „Astrophysical Journal Letters“.

„Die Ergebnisse haben uns davon überzeugt, dass tatsächlich eine Supernova der Auslöser war“, sagt Alan Boss von der Carnegie Institution of Washington. Frühere Simulationen des Szenarios waren auf zwei Dimensionen beschränkt und konnten daher die ganze Komplexität des Vorgangs nicht erfassen. Zusammen mit seiner Kollegin Sandra Keiser präsentiert Boss nun erstmals eine dreidimensionale Simulation des Eindringens der Stoßwelle einer Sternexplosion in den präsolaren Nebel.

Untersuchungen an Meteoriten hatten in den vergangenen Jahren zu Zweifeln am Supernova-Szenario geführt. Die Häufigkeit bestimmter Isotope – insbesondere von Zerfallsprodukten des kurzlebigen Isotops Eisen-60 – deuten nämlich darauf hin, dass dieser nur in massereichen Sternen produzierte Stoff innerhalb von weniger als einer Million Jahren seinen Weg in die Gaswolke gefunden haben muss – viel zu schnell für eine sich langsam und gleichmäßig ausbreitende Stoßwelle.

Die dreidimensionale Simulation von Boss und Keiser zeigt nun, dass die Stoßwelle sich nicht gleichmäßig ausbreitet, sondern fingerförmige Strukturen ausbildet, die schneller tief in die Wolke eindringen. Die Rechnungen zeigen außerdem, dass bereits ein oder zwei derartige Finger ausreichen, um die chemische Zusammensetzung im frühen Sonnensystem zu erklären. Innerhalb von weniger als 100.000 Jahren kommt es dann zu einem Kollaps der Wolke und damit zur Geburt des Sonnensystems. Boss und Keiser haben ihre Simulationen bislang mit einer statischen Gaswolke durchgeführt. Im nächsten Schritt wollen die beiden Forscher eine rotierende Gaswolke simulieren – nur so kann sich eine Gas- und Staubscheibe um den jungen Stern bilden, in der es auch zur Entstehung von Planeten kommt.

Bildquelle: Nasa/Esa

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