Erstmals Bild von doppelter Explosion eines Sterns

Als Supernova bezeichnen Astronomen die Explosion eines Sterns. Bei manchen Supernovae knallt es nicht nur einmal, sondern gleich zweimal. Das konnte ein internationales Forschungsteam in dieser Woche erstmals nachweisen und fotografieren.

Bei einer 160.000 Lichtjahre entfernten Gaswolke in der Großen Magellanschen Wolke, einer Satellitengalaxie der Milchstraße, handelt es sich um den Überrest einer solchen doppelten Sternexplosion, wie die Wissenschaftler im Fachblatt "Nature Astronomy" berichten.

Die meisten Supernovae künden vom Tod eines großen, massereichen Sterns. Wenn solche Sterne ihren Vorrat an nuklearem Brennstoff verbraucht haben, geraten sie aus dem Gleichgewicht.

Während ihr Inneres zusammenstürzt und zu einem Neutronenstern oder gar einem schwarzen Loch wird, katapultiert die dabei entstehende Druckwelle ihre Außenschichten ins Weltall und lässt den sterbenden Stern hell aufleuchten.

Doch es gibt auch völlig andere Sternexplosionen, von den Astronomen als "Typ Ia" bezeichnet. Zu diesen Supernovae kommt es, wenn ein Weißer Zwergstern mit einem weiteren, größeren Stern ein enges Doppelsystem bildet.

Laut der etabliertesten Theorie kann von dem größeren Stern Gas auf den Weißen Zwerg herabströmen. Erreicht das angesammelte Gas eine kritische Menge, so kommt es zu einer - einzigen - thermonuklearen Explosion, einer Supernova vom Typ Ia, die den Weißen Zwerg zerstört.

Jüngere Studien deuten allerdings auf eine andere Erklärung für einige Supernovae hin. Darin bildet das von dem zweiten Stern gestohlenen Gas zunächst eine Hülle um den Weißen Zwerg. Diese Hülle kann instabil werden und sich thermonuklear entzünden. Die Stoßwelle dieses ersten Knalls trifft dann auf den Weißen Zwerg, staucht ihn gewissermaßen zusammen und löst so eine zweite Detonation aus. Diese Vermutung wurde laut Europäischer Südsternwarte (ESO) von den neuen Aufnahmen bestätigt.

Das gelang mit einem speziellen Zusatzgerät, dem "Multi Unit Spectroscopic Explorer" (MUSE), am Very Large Telescope der ESO in Chile.

MUSE erzeugt Spektren, zerlegt die Strahlung des Gases also in seine Wellenlängen. So können die Forscher erkennen, woraus das Gas besteht und wie es sich bewegt. Wie sich zeigte, enthält die Wolke viel Kalzium, das bei der thermonuklearen Explosion entstanden ist. Und dieses Kalzium konzentriert sich in zwei Schalen der Wolke - für die Astronomen der Beweis, dass sich das Kalzium nicht bei einer einzigen, sondern bei zwei aufeinander folgenden Explosionen gebildet hat.

"Die Explosionen von Weißen Zwergen spielen eine entscheidende Rolle in der Astronomie", erläutert Priyam Das, Leiter des Forschungsteams von der University of New South Wales in Australien. Denn sie dienen den Himmelsforschern als kosmische Messlatte.

Aus der Helligkeit der Explosion ergibt sich ihre Entfernung und damit können die Astronomen dann die Ausdehnung des Weltalls messen. Supernova vom Typ 1a sind laut ESO auch die Hauptquelle für Eisen auf unserem Planeten.