Rätsel gelöst: Schwere Elemente "surfen" auf Supernovawellen zur Erde

Bei Sternenexplosionen entstandene schwere Elemente können auf den Explosionswellen bestimmter Supernovae gewissermaßen zur Erde gesurft und deshalb trotz unterschiedlicher Herkunft zusammen hier angekommen sein. Das jedenfalls legen jetzt vorgestellte Simulationen nahe, die ein vergleichsweise frisches Rätsel der Astrophysik lösen könnten. Wie das dafür verantwortliche Forschungsteam erklärt, hatte sich nach dem Fund radioaktiver Isotopen in Tiefseefelsen die Frage gestellt, wie die offenbar zeitgleich dorthin gekommen waren, obwohl sie bei ganz unterschiedlichen Explosionen im Weltall entstanden sind. Verantwortlich sind demnach von sogenannten Kernkollaps-Supernovae verantwortete Wellen, die die Elemente eingesammelt haben.

Lehrreich für die Suche nach außerirdischem Leben

Das Rätsel über die Herkunft bestimmter schwerer Elemente hatte 2021 seinen Ausgang mit einer Entdeckung in Unterwassergestein genommen, erläutert das Forschungsteam. Entdeckt worden waren dabei Isotopen – also Varianten eines Elements –, die bei unterschiedlichen astrophysikalischen Ereignissen entstanden sind, aber augenscheinlich zeitgleich zur Erde gekommen waren. Als Beispiel führen sie ⁵³MN (Mangan) auf, das bei Explosionen Weißer Zwergsterne gebildet wird, ⁶⁰FE (Eisen) als Produkt aus Kernkollaps-Supernovae und ²⁴⁴PU (Plutonium) aus der Verschmelzung von Neutronensternen. Dass die in denselben Gesteinsschichten gefunden wurden, habe Fragen aufgeworfen.

Ermittelt hat die Forschungsgruppe um Benjamin Wehmeyer von der Universität Hertfordshire nun, dass bei unterschiedlichen Ereignissen entstandenes Material von Schockwellen der viel häufigeren Kernkollaps-Supernovae gewissermaßen durchs All geschubst werden. Trotz ihrer unterschiedlichen Herkunft können sie so zusammen reisen und dann auch zeitgleich auf der Erde landen. Damit habe man nicht nur einen weiteren Puzzlestein zur Entstehungsgeschichte der Erde hinzugefügt, sondern auch etwas für die Erforschung von Exoplaneten gelernt. Da die Häufigkeit bestimmter Isotopen ein wichtiger Faktor dafür sei, ob ein solcher Himmelskörper flüssiges Wasser behalten kann, könnte man anhand der Erkenntnis Regionen ermitteln, in denen man nach habitablen Exoplaneten Ausschau halten sollte. Die ganze Forschungsarbeit ist im Astrophysical Journal erschienen.

(mho)