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RCW 86
Das Geheimnis der ersten Supernova
von Stefan Deiters
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25. Oktober 2011

Im Jahr 185 nach Christus beobachteten chinesische Astronomen das Erscheinen eines neuen Sterns am nächtlichen Himmel, der acht Monate lang zu sehen war. Später wurde diese erste dokumentierte Supernova mit dem Überrest RCW 86 in Verbindung gebracht, doch was damals genau geschah, blieb rätselhaft. Jetzt lieferten die Teleskope Spitzer und WISE entscheidende neue Hinweise.

RCW 86

Ein moderner Blick auf RCW 86, den Überrest der ersten dokumentierten Supernova. Für die Aufnahme wurden Röntgen- und Infrarotdaten kombiniert. Bild: NASA /ESA / JPL-Caltech / UCLA / CXC / SAO [Großansicht]

"Dieser Supernova-Überrest ist in sehr kurzer Zeit sehr groß geworden", fast Astronom Brian J. Williams von der North Carolina State University in Raleigh die Besonderheit von RCW 86 zusammen. "Er ist zwei- bis dreimal größer als wir es von einem Supernova-Überrest erwarten würden, der vor rund 2.000 Jahren explodiert ist. Jetzt ist es uns endlich gelungen, die Ursache dafür herauszufinden." Die Untersuchung der Wissenschaftler wurde jetzt online in der Fachzeitschrift Astrophysical Journal veröffentlicht.

Die rätselhafte Supernova wurde im Jahr 185 nach Christus von chinesischen Astronomen als "Gaststern" am nächtlichen Himmel beschrieben, der insgesamt acht Monate lang zu sehen war. In den 1960er Jahren brachten Wissenschaftler dann das damalige Ereignis mit einer Supernova-Explosion in Verbindung, der ersten, die dokumentiert wurde. Später ermittelte man dann RCW 86 in einer Entfernung von etwa 8.000 Lichtjahren als Überrest dieses Ereignisses (astronews.com berichtete).

Die Untersuchung dieser Überreste gab den Astronomen allerdings ein neues Rätsel auf: Die vom Ort der Explosion des Sterns weggeschleuderten Trümmerteile bildeten eine Hülle aus Material rund um den Ort der Supernova, die deutlich größer war als man vermutet hatte. Könnte man den Himmel im Infraroten beobachten, würde der Supernova-Überrest dort größer erscheinen als der Vollmond. Neue Beobachtungen des Infrarot-Weltraumteleskops Spitzer und des Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) liefern jetzt, zusammen mit früheren Beobachtungen des NASA-Röntgenteleskops Chandra und des europäischen Weltraumteleskops XMM-Newton eine Erklärung dafür, was damals gesehen sein muss.

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Die Auswertung der Daten ergab, dass es sich bei der damaligen Explosion um eine Supernova vom Typ Ia handelte. Dazu sind zwei Komponenten erforderlich: Ein sonnenähnlicher Stern, der am Ende seines nuklearen Lebens zu einem Weißen Zwerg wird und ein naher Begleiter, von dem der Sternenrest ständig Material abzieht. Irgendwann hat sich dann so viel Material auf dem Weißen Zwerg angesammelt, dass es zu einer Explosion kommt. "Ein Weißer Zwerg ist wie noch rauchende Asche", vergleicht Williams. "Wenn man da wieder Benzin draufschüttet, explodiert alles."

Doch dies allein erklärt die Besonderheit von RCW 86 noch nicht: Die Beobachtungen haben aber auch gezeigt, dass um einen Weißen Zwerg, bevor es zur eigentlichen Supernova-Explosion kommt, ein Bereich entstehen kann, in dem sich praktisch kein Material befindet. Dieser "Hohlraum" dürfte für die ungewöhnlich große Ausdehnung des Überrestes verantwortlich sein, da das durch die Explosion ins All geschleuderte Material nicht durch Gas oder Staub in der Umgebung abgebremst wurde. Die Forscher hatten mit Spitzer und WISE die Temperatur des Staubs in dem Überrest gemessen und daraus auf die Gasmenge in der Region geschlossen. Dabei stellte sich heraus, dass es die meiste Zeit hier nur eine sehr geringe Gasdichte gegeben haben kann.

Ursprünglich hatten die Astronomen einen anderen Supernova-Typ für die mit RCW 86 verbundene Explosion verantwortlich gemacht, nämlich die Explosion eines sehr massereichen Sterns. Es war bekannt, dass dabei ein "Hohlraum" wie bei RCW 86 entstehen kann. Allerdings sprachen Röntgenbeobachtungen des Überrests eher für eine Supernova-Explosion vom Typ Ia. Von diesen wusste man bislang nicht, dass es auch hier zur Entstehung solcher materialarmen Regionen um den Stern kommen kann.

"Die moderne Astronomie hat somit ein zwei Jahrtausende altes kosmisches Rätsel gelöst und uns dafür ein neues beschert", so Bill Danchi, der Programmwissenschaftler für Spitzer und WISE am NASA-Hauptquartier in Washington. "Dank der Beobachtungen in ganz unterschiedlichen Wellenlängenbereichen können wir jetzt erst die faszinierende Physik würdigen, die hinter diesem Todeskampf des Sterns steckt. Trotzdem sind wir noch immer genauso begeistert vom Kosmos wie die Astronomen der Antike."

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siehe auch
VLT & Chandra: Teilchenbeschleuniger der Milchstraße entlarvt - 26. Juni 2009
Chandra: Supernova von 185 nach Christus entdeckt - 21. September 2006
Links im WWW
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