Astronomen entdecken neue Art von Sternexplosion

Sie stellen etwa ein Viertel aller Sternexplosionen – trotzdem wurden sie bislang übersehen. Der Grund: Sie leuchten hundertmal schwächer als andere Supernovae. Die genaue Untersuchung von 25 bislang als außergewöhnlich eingestuften Sternexplosionen hat ein internationales Forscherteam auf die Spur dieser neuen Supernova-Art geführt. Wie die Wissenschaftler im Fachblatt „Astrophysical Journal“ berichten, ähnele der Vorgang eher einer Verpuffung als einer Explosion. Der Vorgängerstern – ein Weißer Zwerg – werde deshalb dabei auch nicht vollständig zerrissen.

„Seit über tausend Jahren schon beobachten Menschen Supernovae“, sagt Ryan Foley vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics im amerikanischen Cambridge, „und die ganze Zeit über hat sich diese neue Art im Schatten versteckt. Dabei sind sie keineswegs selten – sie sind einfach nur leuchtschwach.“ Zusammen mit seinen Kollegen hat Foley vorhandene Beobachtungsdaten zu den außergewöhnlichen Sternexplosionen zusammengetragen und um eigene Messungen ergänzt.

Foley und seine Kollegen bezeichnen die neue Art von Sternexplosionen als Supernovae des Typs Iax. Damit drücken sie eine Ähnlichkeit zu den bekannten Supernovae des Typs Ia aus. Dabei handelt es sich um Explosionen Weißer Zwergsterne, ausgebrannte Sterne, die langsam abkühlen, in einem Doppelsystem. Von ihrem Partnerstern ziehen sie so lange Materie ab, bis sie eine kritische Grenzmasse überschreiten. Dann zündet im Inneren der Weißen Zwerge explosionsartig ein erneuter Kernfusionsprozess, der den Stern völlig zerreißt.

Auf Basis ihrer Beobachtungsdaten sehen Foley und seine Kollegen bei Supernovae Iax einen ähnlichen Mechanismus am Werk. Die Partnersterne der Weißen Zwerge haben, so die Astronomen, ihre aus Wasserstoff bestehenden Außenschichten bereits ins All abgegeben und bestehen fast nur noch aus Helium. Dieses Helium strömt auf den Weißen Zwerg, sammelt sich auf seiner Oberfläche und erhöht so langsam seine Masse. Noch wissen die Forscher nicht, ob es schließlich zu einer Zündung der Kernfusion in dieser Heliumschicht kommt oder im Zentrum des Weißen Zwergs. In jedem Fall verlaufe der Vorgang jedoch langsamer als bei Supernovae des Typs Ia. In vielen Fällen könne der Weiße Zwerg daher den Ausbruch überstehen.

Mit einem derzeit im Bau befindlichen Spezialfernrohr, dem Large Synoptic Survey Telescope, hoffen Foley und sein Team über zehntausend Supernovae des Typs Iax aufzuspüren. „Diese große Sammlung wird unser Verständnis der neu entdeckten Art von Sternexplosionen zweifellos erheblich verbessern“, so die Forscher.