Im Jahr 185 entdeckten chinesische Astronomen einen neuen Stern am Himmel – etwa acht Monate später verblasste er wieder. Dies ist die erste schriftlich festgehaltene Beobachtung einer Supernova, bei der ein sterbender Stern durch eine gewaltige Explosion für einige Zeit enorm leuchtstark wird. Überreste dieser Explosion von 185 fand man bereits in den 1960er Jahren in Form des Emissionsnebels RCW 86. Doch erst jetzt konnten Astronomen der NASA klären, wie genau der etwa 8000 Lichtjahre entfernte Stern vor fast zwei Jahrtausenden sein Licht aushauchte.
Der Supernova-Überrest RCW 86 im Sternbild Zirkel | Über mehr als die Größe des Vollmonds erstreckt sich am Himmel der 85 Lichtjahre große und rund 8000 Lichtjahre von uns entfernte Supernova-Überrest im südlichen Sternbild Zirkel. Die Sternexplosion wurde im Jahre 185 n. Chr. von chinesischen Himmelsbeobachtern gesichtet und schriftlich überliefert. Dieses Bild kombiniert Daten aus dem Infraroten und Röntgenlicht, das von vier verschiedenen Weltraumobservatorien aufgezeichnet wurde. Die Infrarotdaten in roten und gelben Farbtönen stammen von den Weltraumteleskopen Spitzer und WISE und die Röntgendaten, hier in Grün und Blau wiedergegeben, von den Satelliten XMM-Newton und Chandra.
Die Astronomen um Brian J. Williams an der North Carolina State University vervollständigten das Puzzle mit neuen Infrarotbildern der Weltraumteleskope Spitzer und WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer). Sie schlussfolgerten, dass der Stern in einer Supernova vom Typ Ia starb, bei der ein unscheinbarer und stabiler Weißer Zwerg erst von einem Begleitstern zur verhängnisvollen Explosion getrieben wird. Die Beobachtungen der beiden Infrarotsatelliten zeigen nun, dass sich die Explosionswolke in einem Gebiet mit einem ungewöhnlich dünnen interstellaren Medium ausbreiten konnte, einer so genannten Höhlung. Dadurch wurde sie kaum gebremst und breitet sich weiter als gewöhnlich aus.
Ursprünglich befanden sich hier zwei normale Sterne, von denen einer massereicher war als sein Partner. Er entwickelte sich somit schneller als jener, blähte sich zum Roten Riesen auf, bevor seine Kernzone nach dem Erlöschen der energiespendenden Fusionsreaktion zu einem Weißen Zwerg schrumpfte. Dies ist ein Gebilde von etwa der Größe der Erde, aber mit der bis zu 1,4-fachen Masse der Sonne. Entwickelt sich nun der masseärmere Stern ebenfalls zu einem Roten Riesen, so kann Materie in großen Mengen auf den Weißen Zwerg überströmen und sich dort ansammeln.
Überschreitet schließlich die Masse den Grenzwert von 1,4 Sonnenmassen, so kann die entartete Materie des Weißen Zwergs dem Druck und der Temperatur nicht mehr standhalten. Schlagartig setzen nun Kernfusionsreaktion ein und der ganze Weiße Zwerg vergeht in einer mächtigen Nuklearexplosion, bei der er völlig zerstört wird. Zurück bleibt nur eine sich ausdehnende Wolke aus heißen Gasen und Staub, die mit schweren Elementen wie zum Beispiel Eisen angereichert sind, die bei der Explosion gebildet wurden. Bei anderen Typen von Supernova-Explosionen bleiben dagegen kompakte massereiche Überreste wie ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch zurück, von denen sich in RCW 86 keine Spur fand.
Im Falle von RCW 86 nehmen die Forscher an, dass der Vorgängerstern des Weißen Zwergs die ihn umgebende Höhlung durch seinen eigenen Sternwind geschaffen hat, bevor er schließlich explodierte. So konnte sich die Explosionswolke ungestört ausbreiten. (ta/mb)
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