Graz/Bonn – Chinesische Astronomen beobachteten im Jahr 185 eine Supernova – sie zählt zu den ältesten dokumentierten Supernovae der Geschichte. In deren Emissionsnebel haben Forscher unter Beteiligung des Grazer Instituts für Weltraumforschung IWF nun ein außergewöhnliches Doppelsternsystem entdeckt.

"Supernovae können nur unter gewissen Voraussetzungen entstehen, wenn aber, dann ist es ein spektakuläres und weitreichendes Ereignis", sagte Luca Fossati vom IWF. Überreste solcher Ereignisse würden uns heute in die Geschichte der Entstehung der Elemente und der Entstehung der Sterne und Planeten zurückblicken lassen.

Gewaltiger Sternentod

Lange Zeit ging man davon aus, dass Supernovae bei Sternen eintreten, die mindestens die achtfache Sonnenmasse haben. Dabei explodiert der Stern und fällt nach einem letzten intensiven Aufleuchten in sich zusammen. Wenn ein Stern auf diese spektakuläre Weise stirbt, werden gleichzeitig auch chemische Elemente produziert. "90 Prozent von uns auf der Erde oder wo auch immer im Universum haben ihren Ursprung in diesen gigantischen Explosionen im Weltall", so Fossati. Das mache Supernovae so interessant für die Astronomie.

Mittlerweile weiß man, dass auch Sterne mit einer geringeren Masse unter bestimmten Bedingungen ebenfalls als Supernova enden können. Ausgangspunkt könnte beispielsweise die Existenz eines Doppelsternsystems sein. Wenn in einem Doppelsternsystem ein massiver Stern als Supernova explodiert, kann sein Begleitstern mit schweren Elementen aus der Explosionswolke verschmutzt werden. Fossati: "Nach der Explosion bleibt der massereiche Stern als Neutronenstern zurück, während man bei seinem kleinen Freund die Überreste der Supernova erkennen kann."

Einen solchen Stern, der durch die Supernova eines massereichen Partnersterns stark mit Kalzium verunreinigt wurde, hat ein internationales Forscherteam, dem Fossati angehört, nun entdeckt. Bei dem sonnenähnlichen Stern rund 9.100 Lichtjahre von der Erde entfernt im Emissionsnebel RCW 86 dürfte es sich um die Supernovaüberreste aus dem Jahr 185 handeln.

Massiver Masseverlust

Die Forscher haben in diesem Emissionsnebel in der Nähe des Sterns Alpha Centauri auch einen Neutronenstern gefunden, von dem die Supernova ausgegangen sein dürfte. Wie das Forscherteam nun in "Nature Astronomy" berichtet, wurde ein solches Doppelsternsystem erstmals in einem Supernova-Überrest ausfindig gemacht.

Spektralanalysen zeigten, dass der Begleitstern mit vielen Metallen und übermäßig viel Kalzium angereichert ist. Dies stehe den Autoren zufolge jedoch im Widerspruch zu den klassischen Theorien der Supernova-Entstehung und dürfte auf ein besonderes Szenario hindeuten. Demzufolge könnten Sterne mit noch geringeren Massen als bisher angenommen eine Supernova erzeugen.

Laut der Forschergruppe dürfte der Vorläuferstern der Supernova tatsächlich eine vielfache Masse der Sonne gehabt haben, im Laufe seines Lebens aber aufgrund der Gravitation einen Großteil seiner Masse an den "kleinen Bruder" verloren haben, bis es bei Erreichen des drei- bis dreieinhalbfachen der Sonnenmasse zur Explosion gekommen ist. Nach dieser blieb der Kern mit etwas weniger als eineinhalb Sonnenmassen zurück. (APA, 25.4.2017)