Astro-Bild der Woche: Die Ausnahme-Supernova SN 1987A

Hubble-Aufnahme des Supernova-Überrests SN 1987A. (ESA / Hubble & NASA)
Hubble-Aufnahme des Supernova-Überrests SN 1987A. (ESA / Hubble & NASA)

Das Astro-Bild der Woche zeigt ein Objekt, das mittlerweile zu den am häufigsten und besten untersuchten Deepsky-Objekten gehört: der Überrest der Supernova SN 1987A. Die Supernova fand in den Randgebieten des Tarantelnebels statt, einer ausgedehnten Sternentstehungsregion in der Großen Magellanschen Wolke. Die Entfernung zu unserem Sonnensystem beträgt ungefähr 170.000 Lichtjahre. Ihre Strahlung erreichte die Erde am 24. Februar 1987, wo sie zunächst von Neutrinodetektoren empfangen wurde, die einen Anstieg der Neutrinoanzahl registrierten. Rund drei Stunden später folgte dann das sichtbare Licht der Explosion.

Aufgrund ihrer Nähe in einer kleinen Satellitengalaxie unserer eigenen Milchstraßen-Galaxie und wegen ihrer Helligkeit war SN 1987A die erste Supernova, an der man umfassende spektroskopische Messungen vornehmen konnte. Außerdem war auch der Vorläuferstern bekannt: Es handelte sich um einen Blauen Überriesen mit der Katalogbezeichnung Sanduleak -69° 202, welcher eine Komponente eines Dreifach-Sternsystems darstellte.

Solche Riesensterne verbrauchen den Wasserstoff in ihrem Innern wesentlich schneller als sonnenähnliche Sterne, weshalb er bereits nach etwa 20 Millionen Jahren als Supernova explodierte. Zum Vergleich: Die Sonne existiert seit rund 4,6 Milliarden Jahren und wird noch weitere fünf Milliarden Jahre leuchten, bevor sie etwas weniger spektakulär als Weißer Zwerg endet.

Die Supernova SN 1987A scheint eine sogenannte Kernkollaps-Supernova gewesen zu sein. Bei diesem Supernova-Typ kollabiert der Kern eines sehr massereichen Sterns und bildet schließlich ein extrem kompaktes Objekt, beispielsweise einen Neutronenstern, einen Pulsar oder gar ein Schwarzes Loch. Allerdings konnten Astronomen an der Position des Vorläufersterns bisher keine Quelle ausmachen, die sichtbares Licht, Radiowellen oder Röntgenstrahlung emittiert. Die Suche nach pulsierenden Signalen, wie man sie bei einem Pulsar erwarten würde, verlief ebenfalls ohne Erfolg.

Astrophysiker haben mehrere Theorien aufgestellt, um den fehlenden Nachweis eines Neutronensterns oder Pulsars am Ort des Geschehens zu erklären. Es besteht zum Beispiel die Möglichkeit, dass der entstandene Neutronenstern noch große Mengen Materie aus der Umgebung anzog und die kritische Grenzmasse überschritt, wodurch er zu einem Schwarzen Loch kollabierte. Eine andere Theorie besagt, dass die Strahlung des Neutronensterns von dichten Staubwolken absorbiert werden könnte und er deswegen nicht beobachtet werden kann.

Der expandierenden Überreste der Supernova besitzen eine hohe Dynamik. Astronomen können schon innerhalb relativ kurzer Zeitspannen deutliche Veränderungen im Erscheinungsbild der Gasstrukturen erkennen. Die Materie entfernt sich mit sehr hohen Geschwindigkeiten von mehr als 7.000 Kilometern pro Sekunde vom Explosionsort, das sind circa 25,2 Millionen Kilometer pro Stunde. Wenn sie auf Gas trifft, das der Vorläuferstern zuvor abgestoßen hatte, heizt sie es rasch auf extrem hohe Temperaturen auf, so dass das Gas beginnt, Röntgenstrahlung zu emittieren. Ein solcher Vorgang konnte vom Weltraumteleskop Hubble in den Jahren 2001-2009 dokumentiert werden.

Eine aktuelle Studie kommt jedoch zu dem Ergebnis, dass der auffällige Ring nur noch wenige Jahre so hell zu sehen sein wird. Der Ursache für die starke Abschwächung ist demnach die Schockwelle der Supernova, welche die leuchtenden Materieknoten innerhalb des Rings auseinanderreißt und zerstört.

Die Erforschung dieser Supernova in sämtlichen Bereichen des elektromagnetischen Spektrums hat wertvolle Informationen über die letzten Phasen im Leben massereicher Sterne geliefert. Aber auch wenn die grundlegenden physikalischen Prozesse weitgehend verstanden sind, bleiben noch zahlreiche Fragen offen, die die Details betreffen. Diese Fragen drehen sich etwa um die Symmetrie oder Asymmetrie beim Ablauf der Supernova oder darum, wie der Massenverlust eines Vorläufersterns in der Zeit vor der Explosion ablief. Die neue Generation von Beobachtungsinstrumenten, darunter das James Webb Space Telescope (der Nachfolger des Hubble-Teleskops) könnte bei der Beantwortung einiger offener Fragen helfen.

Eine größere Version der Aufnahme gibt es unter:
http://cdn.spacetelescope.org/archives/images/large/potw1142a.jpg

Anmerkung der Redaktion
Die anderen drei Vorschläge für das Astro-Bild der Woche waren:
Bild 1: Junge Sterne und Herbig-Haro-Objekte im Sternbild Stier
Bild 3: Der Kohlenstoffstern U Camelopardalis und seine Umgebung
Bild 4: HD 140283, der älteste Stern in unserer Nachbarschaft

(THK)

Werbung

Ersten Kommentar schreiben

Antworten

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.


*