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SUPERNOVAE
Der Stern, der immer weiter leuchtete
von Stefan Deiters
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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.

Supernova

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.

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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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siehe auch
Sterne: Eine falsche Supernova mit Überraschung - 16. Februar 2016
Supernovae: Riesenstern übersteht Supernova-Explosion - 3. Februar 2004
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
W. M. Keck Observatory
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