Sternexplosion im Miniaturformat lässt Weißen Zwerg überleben Neuer Supernova-Typ entdeckt - scinexx | Das Wissensmagazin
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Neuer Supernova-Typ entdeckt

Sternexplosion im Miniaturformat lässt Weißen Zwerg überleben

Ein Weißer Zwerg (links) saugt Materie von einem heißen, bläulichen Heliumstern ab © Christine Pulliam (CfA)

Bisher kannte man zwei Arten von Supernovae, von Explosionen eines Sterns am Ende seines Lebenszyklus. Jetzt hat ein internationales Astronomenteam einen weiteren Typ entdeckt – eine Art Miniaturausgabe des sogenannten Typs 1a. Dabei explodiert ein Weißer Zwerg, wird aber dabei nicht völlig zerstört. Diese Supernovae seien zwar weniger hell und energiereiche als die bisher bekannten, könnten aber dennoch relativ häufig sein, berichten die Forscher im Fachmagazin „Astrophysical Journal“.

Am Ende steht oft eine Explosion: Wenn ein Stern den Brennstoff für die Kernfusion in seinem Inneren aufgebraucht hat, hat er das Ende seines Lebenszyklus erreicht. Bei sehr massereichen Sternen von mehr als acht Sonnenmassen fällt der Kern schließlich in sich zusammen und stößt dabei die äußeren Sternenhüllen in einer heftigen Explosion nach außen ab. Im Kern dieser Supernova bleibt ein Ort extrem verdichteter Materie zurück, entweder ein Neutronenstern oder sogar ein Schwarzes Loch.

Die zweite Art der Supernova, der Typ 1a, findet dann statt, wenn ein masseärmerer Stern in einem Doppelsternsystem zunächst zu einem Weißen Zwerg wird und von seinem Partner Materie abzieht. Überschreitet diese „geklaute“ Materie eine gewisse Grenze, kollabiert auch der Weiße Zwerg und explodiert schließlich in einer Supernova. Dabei wird seine gesamte Masse als Supernova-Überrest ins Weltall geschleudert – vom einstigen Zwerg bleibt nichts zurück.

Zwerg überlebt Helium-Explosion

Astronomen um Ryan Foley vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) haben nun jedoch eine zuvor unbekannte Variante dieser Typ 1a Supernova entdeckt. Bei diesem Typ Iax ist ebenfalls ein Weißer Zwerg in einem Doppelsternsystem der Ausgangspunkt, wie sie erklären. Der Zwerg zieht dabei vor allem Helium von seinem Begleiter ab. Auf bisher noch ungeklärte Weise führt dies nach einer Weile zum Entzünden des Heliums und zur Explosion. Diese sei jedoch deutlich schwächer als bei einer normalen Typ 1a-Supernova und nur rund ein hundertstel Mal so hell. Der wichtigste Unterschied aber: Der Weiße Zwerg überlebt. „Der Stern wird dabei beschädigt und herumgeschubst, aber übersteht es“, erklärt Foley.

25 solcher Miniatur-Supernovas haben die Astronomen bisher gefunden. Da keine davon in alten, elliptischen Galaxien lagen, schließen die Forscher daraus, dass solche Sternexplosionen vor allem in jungen Sternensystemen vorkommen. Sie könnten ihren Berechnungen nach rund ein Drittel so häufig sein wie normale Typ 1a Supernovas. „Diese Explosionen sind nicht selten, aber sehr schwach“, sagt Foley. Sie seien daher in der Vergangenheit schlicht übersehen worden. Neue Teleskope aber könnten zukünftig noch tausende solcher Sternenexplosionen finden. (The Astrophysical Journal, in press; arXiv:1212.2209v2 )

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(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, 27.03.2013 – NPO)

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