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Der Stern, der immer weiter leuchtete
von Stefan Deiters
astronews.com
9. November 2017
Eigentlich glaubten Astronomen die Prozesse beim explosiven
Ende eines massereichen Sterns ganz gut verstanden zu haben - bis sie im Jahr
2014 die Supernova iPTF14hls entdeckten. Was auf den ersten Blick wie eine
normale Supernova aussah, entpuppte sich als Stern, der einfach nicht verlöschen
will: Er explodierte in den letzten Jahrzehnten offenbar mehrfach.
Künstlerische Darstellung einer Supernova.
Bild: NASA/ESA/G. BACON (STSci) [Großansicht] |
Die Supernova-Explosion von massereichen Sternen ist für Astronomen
eigentlich nichts Besonderes mehr: Dieses spektakuläre Ende einer Sonne wurde in
der Vergangenheit viele tausend Mal registriert. Entsprechend vertraut sind den
Forschern die Vorgänge, die sich dabei beobachten lassen: Die Helligkeit eines
zunächst recht unscheinbaren Sterns erhöht sich plötzlich dramatisch und nimmt
dann im Verlauf einiger Wochen oder Monate langsam wieder ab. Irgendwann ist dann von
dem Stern - oder dem, was von ihm übrig ist - nichts mehr zu sehen.
Auch die im September 2014 mit der Palomar Transient Factory entdeckte
Supernova iPTF14hls sah zunächst wie eine ganz gewöhnliche Explosion eines
massereichen Sterns aus, doch dann bemerkten die Astronomen, dass die Supernova
plötzlich wieder heller wurde, nachdem ihre Helligkeit zunächst zurückgegangen
war.
Als die Forscher dann in ihre Archive schauten, stellten sie fest, dass es
an dieser Stelle bereits im Jahr 1954 Hinweise auf eine Explosion gab. Offenbar
hatte der Stern aber die damalige Explosion überlebt und war dann 2014
erneut explodiert. "Diese Supernova stellt alles infrage, was wir bislang über
die Abläufe zu wissen glaubten", urteilt Iair Arcavi vom Las Cumbres
Observatory und der University of California in Santa Barbara.
Die Forscher nahmen auch Spektren der ungewöhnlichen Supernova auf, die
belegten, dass es sich tatsächlich um alles andere als eine gewöhnliche Supernova
handelt: "Die Spektren, die wir am Keck Observatory aufgenommen haben, zeigten,
dass diese Supernova mit nichts zu vergleichen war, was wir zuvor gesehen
hatten", berichtet Peter Nugent vom Lawrence Berkeley National Laboratory. "Und
das nach fast 5000 Supernovae, die wir in den letzten zwei Jahrzehnten
entdeckt haben."
Das Spektrum würde zwar eine gewisse Ähnlichkeit mit der normalen Explosion
eines massereichen Sterns aufweisen, so Nugent, die Helligkeit der Supernova
wäre aber deutlich langsamer angestiegen und wieder abgefallen, so dass ein
Ereignis, was normalerweise rund 100 Tage dauert, auf mehr als zwei Jahre
gestreckt wurde.
Die Untersuchung ergab, dass der explodierte Stern eine Masse von mindestens
der 50-fachen Masse unserer Sonne gehabt haben muss. iPTF14hls könnte damit die
massereichste Sternexplosion gewesen sein, die man bislang beobachtet hat. Dies
würde, so die Astronomen, eventuell auch erklären, warum der Tod dieses Sterns
anders abläuft, als bei den zuvor beobachteten Explosionen massereicher Sterne.
Es besteht sogar die Möglichkeit, dass es sich bei der Supernova um einen Typ
handelte, den man bislang nur theoretisch für sehr massereiche Sterne
unmittelbar nach dem Urknall in Erwägung gezogen hatte: In solchen Sternen könnte sich
im Kern Antimaterie bilden, wodurch die massereichen und heißen Sonnen instabil
werden und mehrfache Helligkeitsausbrüche zeigen. Dies könnte sich über
mehrere Jahrzehnte wiederholen, bis der Stern schließlich nach einer finalen
Explosion zu einem Schwarzen Loch kollabiert.
Allerdings lassen sich mit dieser Theorie nicht alle Beobachtungen von iPTF14hls erklären. So wurde dabei etwa
mehr Energie frei, als das Modell vorhersagt. Bei der Supernova könnte es sich
also tatsächlich um etwas komplett Neues handeln.
Über ihre Untersuchungen berichten die Astronomen in einem Fachartikel, der
in der Zeitschrift Nature erschienen ist.
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