Astronomen entdecken neue Art von Supernova - die sterbenden Sterne könnten das Universum mit Kalzium und Titan anreichern

Supernova 2005E in der Spiralgalaxie NGC 1032

Garching - Im Januar 2005 leuchtete in der 117 Millionen Lichtjahre entfernten Spiralgalaxie NGC 1032 eine schwache Supernova auf. Beobachtungen mit zahlreichen Teleskopen rund um den Erdball zeigen, dass weder die Menge der herausgeschleuderten Sternmaterie noch ihre chemische Zusammensetzung zu einem der bekannten Explosionsmechanismen für Sterne passen. Jetzt im Fachblatt "Nature" präsentierte Computermodelle zeigen, dass die Supernova wahrscheinlich in einem System aus zwei sich eng umkreisenden Weißen Zwergsternen entstand. Die Heliumhülle des einen Sterns wurde demnach vom anderen angesaugt und entzündete sich schließlich explosionsartig.

"Sobald sich eine gewisse Menge angesammelt hat, beginnt das Helium auf dem Empfängerstern explosionsartig zu brennen", erklärt Paolo Mazzali vom Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching bei München, der die Berechnungen zusammen mit David Arnett von der University of Arizona durchführte. "Die einzigartigen Prozesse, die in diesen Explosionen gewisse chemische Elemente erzeugen, könnten einige der Rätsel in Bezug auf die Anreicherung mit chemischen Elementen in unserem Universum lösen." Zum Beispiel könnten diese neuartigen Sternexplosionen die Hauptquelle der Elemente Titan und Kalzium im Kosmos sein.

Bislang kannten die Astronomen zwei unterschiedliche Prozesse, die zu Sternexplosionen führen. Zum einen kollabieren die Kerne extrem massereicher, kurzlebiger Sterne am Ende ihrer Lebensdauer. Zum anderen kommt es im Kern Weißer Zwergsterne zu einer explosionsartigen Kernfusion, wenn sie Materie von einem Begleitstern aufsammeln. Beide Prozesse kommen jedoch für die Supernova von 2005 nicht infrage: Weder befindet sich der Explosionsort in einer Sternentstehungsregion - Voraussetzung für die Explosion eines kurzlebigen Sterns -, noch passt die chemische Zusammensetzung zum üblichen Szenario einer Kern-Explosion bei einem Weißen Zwerg. Denn Kalzium und Titan entstehen durch die Fusion von Helium, nicht aus Kohlenstoff und Sauerstoff, woraus das Innere von Weißen Zwergen besteht.

Die Supernova mit der Katalognummer SN 2005E ist wahrscheinlich nicht die einzige schwache Supernova, die durch diese neue Art von Explosion erklärt werden kann. Da diese Supernovae relativ lichtschwach sind, lassen sie sich nur schwer nachweisen. Sie könnten daher sehr viel häufiger sein, als bislang vermutet. Dann könnten sie neue Antworten auf einige der offenen Fragen über die Erzeugung der chemischen Elemente im Universum liefern.