Mit Hilfe des Röntgenteleskops Chandra haben Astronomen die bislang energiereichste Supernova-Explosion beobachtet. Die Forscher spekulieren, dass es sich bei dieser Sternenexplosion um einen lange gesuchten neuen Supernova-Typ handeln könnte, der im jungen Universum relativ häufig war. Doch auch in unser eigenen Galaxie könnte eine solch gewaltige Explosion kurz bevorstehen.

Künstlerische Darstellung der Supernova SN 2006gy (oben) und die Beobachtungen von der Erde aus (links unten) sowie mit Chandra (rechts unten). Auf den Beobachtungsbildern ist links unten jeweils das Zentrum der Galaxie NGC 1260 zu sehen, die Supernova ist rechts oben. Bild: NASA / CXC / M. Weiss (künstlerische Darstellung) ; NASA / CXC / UC Berkeley / N.Smith et al. (Chandra); UC Berkeley / J.Bloom und C.Hansen (Lick)

"Das war schon eine monsterhafte Explosion, 100-mal energiereicher als eine gewöhnliche Supernova", erläutert Nathan Smith von der University of California in Berkeley die Bedeutung der Beobachtung. "Das deutet darauf hin, dass der Stern ein äußerst massereicher Stern gewesen sein muss, vermutlich lag seine Masse an der obersten Grenze von rund der 150-fachen Masse der Sonne. Wir haben so etwas noch nie gesehen."

Astronomen vermuten, dass es in der ersten Generation von Sternen, die im Universum entstanden sind, zahlreiche Sterne dieser Masse gab und diese Explosion somit verraten könnte, wie das Ende der ersten Sterne aussah. Die Chandra-Beobachtungen der Supernova SN 2006gy deuten nun darauf hin, dass der Tod dieser "Dinosaurier" des Universums sich deutlich von dem unterscheidet, was die Theorien der Astrophysiker vorhersagen.

"Von allen Explosionen die wir je beobachtet haben, ist diese eindeutig der unumstrittene Sieger", meint auch Alex Filippenki, der die bodengestützten Beobachtungen am Lick-Observatorium in Kalifornien und an den Keck-Teleskopen auf Hawaii leitete. "Wir waren erstaunt, wie hell diese Supernova wurde und wie lange sie dauerte."

Die Chandra-Beobachtungen ermöglichten den Forschern einen anderen Supernova-Typ auszuschließen, der etwa 1.000-Mal heller im Röntgenbereich hätte sein müssen, als es das Röntgenteleskop beobachtet hat. "Das ist schon ein sehr starker Hinweis darauf, dass es sich hier um das Ende eines sehr massereichen Sterns gehandelt hat", so David Pooley von der University of California in Berkeley, der die Chandra-Beobachtungen leitete.

Bevor der Vorgängerstern von SN 2006gy explodierte, hat er offenbar große Mengen an Material ins All abgestoßen. Ein ähnlichen Massenverlust beobachten Astronomen auch beim Stern Eta Carinae, der vermutlich auch einmal in einer Supernova-Explosion endet. SN 2006gy explodierte in der 240 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie NGC 1260, Eta Carinae liegt nur 7.500 Lichtjahre von der Sonne entfernt.

"Wir wissen nicht sicher, ob Eta Carinae bald explodieren wird", gibt Mario Livio vom Space Telescope Science Institute zu, "aber wir sollten den Stern vorsichthalber im Auge behalten. Eine Supernova von Eta Carinae könnte die faszinierenste Show am Himmel in der Geschichte der modernen Menschheit werden."

Supernovae stehen am Ende der Entwicklung eines massereichen Sterns: Wenn eine solche Sonne den Brennstoff in ihrem Inneren verbraucht hat, kollabiert sie unter ihrem eigenen Gewicht. Im Falle von Supernova SN 2006gy könnte allerdings ein anderer Effekt die Explosion ausgelöst haben, der schon vor dem Ende des Brennstoffs im Inneren zum Tragen kommt: Unter bestimmten Bedingungen kann der Kern eines massereichen Sterns so viel Gammastrahlen produzieren, dass sich ein bestimmter Teil der Strahlungsenergie in Teilchen und Anti-Teilchen-Paare umwandelt - hauptsächlich in Elektron-Positron-Paare. Da es die Gammastrahlung war, die den Kollaps des Sterns bislang verhindert hatte, führt dieser Energieverlust dann zum Kollaps des Sterns.

Das Ergebnis ist eine gewaltige thermonukleare Reaktion. Zurück bleibt nicht etwa ein Schwarzes Loch, sondern es werden sämtliche Überreste des gesamten Sterns ins All geschleudert. Die Forscher glauben, dass diese Explosionen unter den ersten Sternen sehr viel häufiger waren als bislang angenommen. "Und wie der Stern explodiert macht schon einen gewaltigen Unterschied", erläutert Smith. "Die eine Explosion verteilt schwere Elemente im gesamten Weltall, die andere verschließt sie für immer im Inneren eines Schwarzen Lochs."