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FORNAX
Nova-Explosionen in weiter Ferne
von Stefan Deiters
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3. August 2000

Dank der Leistungsfähigkeit des Very Large Telesope (VLT) konnten Astronomen die am weitesten entfernten Nova-Explosionen beobachten, die man bisher zu Gesicht bekommen hat. Sie ereigneten sich in einer rund 70 Millionen Lichtjahre entfernten Riesengalaxie im Fornax-Galaxienhaufen und könnten helfen, die Entfernungen im Universum genauer zu bestimmen. 

NGC 1316
VLT-Aufnahme der Galaxie NGC 1316 im Fornax-Galaxienhaufen. Foto: ESO

Die Nova-Explosionen haben sich vor rund 70 Millionen Jahren ereignet und damit zu einer Zeit, als es auf der Erde noch Dinosaurier gab. Sie sind das Ergebnis einer zerstörerischen Zweierbeziehung zwischen einem heißen ausgebrannten Sternenrest, einem Weißen Zwerg, und einem kühleren Begleitstern. Der Weiße Zwerg zieht ständig Materie seines Begleiters an, so dass sich auf seiner Oberfläche langsam eine Schicht aus Wasserstoff bildet. Wenn sich genug Wasserstoff angesammelt hat, entzündet sich die Schicht explosionsartig und bringt den Stern für einige Zeit zum Aufleuchten. Die Wasserstoffschicht wird dabei abgestoßen.

Innerhalb von wenigen Wochen kann so eine Energie freiwerden, die in etwa der Abstrahlung der Sonne in 10.000 Jahren entspricht. Im Gegensatz zu einer Supernova-Explosion reicht sie aber nicht aus, um den Stern zu zerstören, so dass er wieder Material seines Begleiters aufnehmen kann und nach rund 100.000 Jahren erneut explodiert. Das geht so weiter, bis der Gasvorrat des Begleitsterns vollkommen aufgebraucht ist. Da man früher das recht leuchtschwache Sternsystem nicht sehen konnte, die Explosion aber oft schon mit bloßem Auge sichtbar war, sprach man von einem "neuen Stern", einer "stella nova". In unserer Milchstraße ereignet sich alle paar Jahre eine Nova, die man ohne Fernrohr sehen kann.

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Da man annimmt, dass bei allen Novae die selben physikalischen Prozesse eine Rolle spielen, geht man auch davon aus, dass sie alle die gleiche Maximalhelligkeit aufweisen. Das macht sie zu einer sogenannten Standardkerze, mit deren Hilfe man die Entfernungen von weit entfernten Galaxien abschätzen kann, wenn darin eine solche Nova zu beobachten ist. Trotzdem sind Novae nicht sonderlich beliebt bei Astronomen: Mit einem Vier-Meter-Teleskop muss man unzählige Stunden verschiedene Galaxien überwachen, um überhaupt einige Novae zu entdecken.

Das könnte sich nun dank der neuen Großteleskope ändern: Mit dem VLT-Teleskop Antu beobachtete ein Astronomenteam die elliptische Riesengalaxie NGC 1316 im Fornax-Galaxienhaufen. Diese Galaxie ist deswegen von Interesse, weil dort Anfang der 80er Jahre zwei Supernova Ia-Explosionen beobachtet wurden, die auch als Standardkerzen zur Entfernungsbestimmung verwendet werden. Eine zusätzliche Standardkerze könnte also ein wichtiger Test sein und helfen, die kosmische Entfernungsskala zu verbessern.

Während acht Nächten beobachteten die Wissenschaftler NGC 1316 jeweils 20 Minuten lang und können - obwohl die Datenauswertung noch andauert - schon jetzt sagen, dass sich in dieser Zeit mindestens vier Nova-Explosionen ereigneten. Das deutet auf einen Novarate von 100 Novae pro Jahr hin, was in etwa dreimal so viel ist wie in unserer Milchstraße. Dies zeigt auch, wie sehr sich die Beobachtungsmöglichkeiten der Astronomen durch die neuen Großteleskope verbessern werden, was - so die Hoffnung - auch zu einer genaueren Entfernungsbestimmung führen wird.

Links im WWW
Europäische Südsternwarte (ESO)
siehe auch
Südlicher Krebsnebel: Eine Geschichte zweier Sterne - 25. August 1999
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