Su­per­no­va oder Ster­nen­tod? Mys­te­riö­se Ex­plo­si­on ver­blüfft As­tro­no­men

Amerika Woche - - Wissenschaft -

Ei­ne un­ge­wöhn­li­che Ex­plo­si­on am Nacht­him­mel lässt As­tro­no­men rät­seln: Am 16. Ju­ni 2018 hat­ten Te­le­sko­pe im Stern­bild Her­ku­les plötz­lich ei­nen sehr star­ken Aus­bruch re­gis­triert, der drei Ta­ge lang rund zehn Mal hel­ler leuch­te­te als ei­ne typische Su­per­no­va in der­sel­ben Ent­fer­nung.

Zwei For­scher­teams ha­ben jetzt un­ter­schied­li­che Er­klä­run­gen für die Be­ob­ach­tung vor­ge­schla­gen: Dem­nach könn­te es sich ent­we­der um ei­ne be­son­ders star­ke Su­per­no­va ge­han­delt ha­ben, in der ein Stern am En­de sei­ner Exis­tenz ex­plo­diert ist, oder um ein mons­trö­ses Schwar­zes Loch, das ei­nen aus­ge­brann­ten Stern zer­ris­sen hat, ei­nen Wei­ßen Zwerg. Bei­de Teams stell­ten ih­re Deu­tun­gen vor kur­zem auf der Jah­res­ta­gung der Ame­ri­ka­ni­schen As­tro­no­mi­schen Ge­sell­schaft (AAS) in Se­at­tle vor.

Die Ex­plo­si­on er­eig­ne­te sich in ei­ner an­de­ren Ga­la­xie, die rund 200 Mil­lio­nen Licht­jah­re ent­fernt ist. Das Er­eig­nis be­kam die nüch­ter­ne Ka­ta­lo­gnum­mer AT2018­cow und wird we­gen der letz­ten drei Buch­sta­ben von den As­tro­no­men kurz als „The Cow“be­zeich­net. Un­ter an­de­rem ver­folg­ten For­scher der NASA mit dem Welt­raum­te­le­skop „Swift“ge­nau den wei­te­ren Ver­lauf des Aus­bruchs. „Wir ha­ben nie et­was wie 'The Cow‘ ge­se­hen, das ist sehr span­nend“, be­ton­te NASA-For­sche­rin Amy Li­en (Fo­to) von der Uni­ver­si­tät von Ma­ry­land aus ei­nem der bei­den Teams in ei­ner Mit­tei­lung des Jet Pro­pul­si­on La­bo­ra­to­ry (JPL) der US-Raum­fahrt­be­hör­de.

Die „Swift“-Be­ob­ach­tun­gen las­sen sich die­sem Team zu­fol­ge durch ein Er­eig­nis er­klä­ren, bei dem ein su­per­mas­se­rei­ches Schwar­zes Loch ei­nen Stern zer­ris­sen hat, der ihm zu na­he kam. Die­ser Stern muss al­ler­dings sehr kom­pakt ge­we­sen sein, um die schnel­le Ent­wick­lung des Aus­bruchs zu er­klä­ren.

Die For­scher neh­men da­her an, dass es sich um ei­nen Wei­ßen Zwerg ge­han­delt ha­ben könn­te, den kom­pri­mier­ten Über­rest ei­ner aus­ge­brann­ten Son­ne. 'The Cow‘ müss­te ei­ne gro­ße Trüm­mer­wol­ke in sehr kur­zer Zeit pro­du­ziert ha­ben, er­läu­ter­te Paul Ku­in vom Uni­ver­si­ty Col­le­ge Lon­don aus dem Team.

„Ei­nen grö­ße­ren Stern zu zer­rei­ßen und ei­ne der­ar­ti­ge Wol­ke zu pro­du­zie­ren wür­de ein grö­ße­res Schwar­zes Loch er­for­dern, in ei­nem lang­sa­me­ren Hel­lig­keits­an­stieg re­sul­tie­ren, und es wür­de län­ger dau­ernd, bis die Trüm­mer ver­zehrt sind.“

Nach Be­rech­nun­gen des Teams müss­te das Schwar­ze Loch be­reits ei­ne Mas­se ha­ben, die 100.000 bis ei­ne Mil­li­on Mal so groß ist wie die un­se­rer Son­ne. Sol­che su­per­mas­se­rei­chen Schwar­zen Lö­cher hau­sen ge­wöhn­lich in den Zen­tren von Ga­la­xi­en. Der be­ob­ach­te­te Aus­bruch er­eig­ne­te sich al­ler­dings nicht im Zen­trum der zu­ge­hö­ri­gen Ga­la­xie.

Es wä­re sehr un­ge­wöhn­lich, ein der­art mas­se­rei­ches Schwar­zes Loch ab­seits des Ga­la­xi­en­zen­trums zu fin­den, mög­li­cher­wei­se ha­be das Er­eig­nis je­doch in ei­ner klei­ne­ren Sa­tel­li­ten­ga­la­xie statt­ge­fun­den, die aus die­ser Ent­fer­nung nicht zu se­hen sei, mei­nen die For­scher. Sie ha­ben ih­re Deu­tung beim Fach­blatt „Month­ly No­ti­ces of the Roy­al As­tro­no­mi­cal So­cie­ty“(MNRAS) ein­ge­reicht.

Al­ter­na­tiv könn­te es sich um ei­ne be­son­de­re Stern­ex­plo­si­on ge­han­delt ha­ben, glaubt ein Team um Raf­fa­el­la Mar­gut­ti von der Nor­thwes­tern Uni­ver­si­ty in Evans­ton, Il­li­nois. „Wir ha­ben Be­son­der­hei­ten bei 'The Cow‘ ge­se­hen, die wir nie­mals zu­vor bei ei­nem kurz­le­bi­gen, rasch ver­än­der­li­chen Ob­jekt be­ob­ach­tet ha­ben“, be­ton­te Mar­gut­ti. Die For­scher hat­ten die Da­ten meh­re­rer In­stru­men­te über ei­nen brei­te­ren Wel­len­län­gen­be­reich aus­ge­wer­tet.

Dem­nach könn­te ein ver­gleichs­wei­se mas­se­ar­mer Stern ex­plo­diert sein, der nur ei­ne re­la­tiv dün­ne Trüm­mer­wol­ke pro­du­ziert hat, so dass sich ein be­son­ders frei­er Blick auf die Su­per­no­va er­ge­ben hat. Dann hätten die For­scher da­mit auch erst­mals die Ent­ste­hung ei­nes Schwar­zen Lochs oder ei­nes Neu­tro­nen­sterns li­ve be­ob­ach­tet, wie sie in ei­ner der kom­men­den Aus­ga­ben des Fach­blatts „The Astro­phy­si­cal Jour­nal“er­läu­tern.

Neu­tro­nen­ster­ne sind kom­pak­te Lei­chen ex­plo­dier­ter Rie­sen­son­nen. „Wenn wir die Ge­burt ei­nes kom­pak­ten Ob­jekts in Echt­zeit se­hen, könn­te dies der Be­ginn ei­nes neu­en Ka­pi­tels für un­ser Ver­ständ­nis der Stern­ent­wick­lung sein“, meint Ko-Au­tor Bri­an Gre­fen­stet­te vom Ca­li­for­nia In­sti­tu­te of Tech­no­lo­gy (Cal­tech) aus dem Team.

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