Mysterium um Krebsnebel gelöst? Neuer Typ von Supernova entdeckt

Ein Forschungsteam hat eine neue Art von Supernova entdeckt und damit wohl auch noch ein mittelalterliches Rätsel gelöst. Die nun analysierte Sternenexplosion mit der Bezeichnung SN 2018zd war im März 2018 entdeckt worden und ist der Gruppe zufolge das erste gesicherte Beispiel für eine sogenannte Elektroneneinfang-Supernova ("electron-capture supernova"), die unter keine der bekannten Typen fällt.

Theoretisch war das Vorkommen dieses Supernova-Typs bereits vor Jahrzehnten beschrieben worden, aber erst jetzt sei ein wirklich gesicherter Nachweis gelungen. Außerdem meint das Team, das es sich auch bei jener Explosion, die im Jahr 1054 zur Entstehung des Krebsnebels geführt hat, um solch eine Supernova gehandelt hat. Bisherige Modelle konnten die nicht gänzlich erklären.

Genau zwischen den beiden bekannten Typen

Supernovae fallen eigentlich in zwei Kategorien, erklärt das Team um Daichi Hiramatsu von der University of California, Santa Barbara nun. Dabei handelt es sich um thermonukleare Supernovae, bei denen ein bis zu acht Sonnenmassen schwerer Stern Masse angesammelt hat und als Weißer Zwerg sein Lebensende erreicht. Nach der sich anschließenden Explosion bleibt kein kompaktes Objekt mehr übrig. Bei Kernkollaps-Supernovae wiederum kollabiert ein Stern von mindestens 10-facher Sonnenmasse, der seinen Kernbrennstoff aufgebraucht hat – es entsteht ein Schwarzes Loch oder ein Neutronenstern.

Die nun nachgewiesene Elektroneneinfang-Supernova ist dagegen das Schicksal von Sternen, deren Masse genau dazwischen liegt. Deren Kern besteht hauptsächlich aus Sauerstoff, Neon sowie Magnesium und ab einer gewissen Dichte beginnt darin der Prozess namens "Elektroneneinfang", erklärt das Forschungsteam. Der Kern kollabiert und eine gigantische Explosion zerreißt den Stern. Wäre der nur etwas massereicher gewesen, hätten die Elemente in dem Kern fusionieren und das Leben des Sterns verlängern können. Mit etwas weniger Masse wäre er dagegen dem Kernkollaps entkommen. Theoretisch beschrieben hatte das 1980 ein Team um Ken’ichi Nomoto von der Universität Tokio.

Die Supernova mit der Bezeichnung SN 2018zd hatte nun jede Menge seltsame Eigenschaften, von denen einige überhaupt zum ersten Mal beobachtet worden waren. Sobald man vorausgesetzt habe, dass es sich um eine Elektroneneinfang-Supernova gehandelt habe, hätten aber alle erklärt werden können. Bei der Analyse habe geholfen, dass die Explosion sich nur in 31 Millionen Lichtjahren Entfernung ereignet hat und das Weltraumteleskop Hubble vorher Aufnahmen von dem Ort am Himmel gemacht hatte. So habe man den wahrscheinlich explodierten Stern nachträglich ermitteln können.

Antworten auf alte Frage

Die nun im Fachmagazin Nature Astronomy vorgestellte Entdeckung erhellt außerdem noch ein Rätsel um die bekannteste Supernova der Vergangenheit, erklären die Forscherinnen und Forscher noch. Im Jahr 1054 ereignete die sich in der Milchstraße und wurde von Chronisten in Japan und China beschrieben. Sie war demnach so hell, dass sie 23 Tage lang sogar tagsüber zu sehen war und über zwei Jahre am Nachthimmel. Schon bislang habe die Supernova als bester Kandidat für eine Elektroneneinfang-Supernova gegolten, aber die neue Analyse erhöhe die Sicherheit noch einmal. So würde dadurch erklärt, warum sie so ungewöhnlich hell gewesen ist: Das bei der Explosion fortgeschleuderte Material könnte mit Materie kollidiert sein, die der ursprüngliche Stern ausgestoßen hatte. Das habe man auch bei SN 2018zd beobachtet.

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(mho)