Supernova: Extremer Massenverlust vor der Explosion

Was passiert im Inneren eines massereichen Sterns, bevor er als Supernova explodiert? Beobachtungen eines internationalen Forscherteams liefern einen Blick auf die physikalischen Prozesse, die kurz vor dem Ende eines solchen Sterns ablaufen. Vierzig Tage vor der Explosion der Supernova SN 2010mc registrierte ein automatisches Teleskop einen heftigen Helligkeitsausbruch des Sterns. Wie die Astronomen im Fachblatt „Nature“ berichten, hat der Stern dabei eine Menge an Materie ausgestoßen, die etwa einem Hundertstel der Sonnenmasse entspricht.

„Die zeitliche Nähe dieses Massenverlusts und der Supernova-Explosion impliziert einen ursächlichen Zusammenhang zwischen beiden Ereignissen“, schreiben Eran Ofek vom Weizmann-Institut für Wissenschaften im israelischen Rehovot und seine Kollegen. Die Wissenschaftler verglichen ihre Beobachtungen mit unterschiedlichen theoretischen Modellen. Ihrer Ansicht nach deutet der extreme Massenverlust auf hydrodynamische Instabilitäten während der letzten Phase der Kernfusion im Inneren des Sterns hin. Modelle, die solche Instabilitäten nicht vorhersagen, müssten daher verworfen werden.

Sterne erzeugen ihre Energie durch Kernfusion. Zunächst entsteht aus Wasserstoff Helium, dann aus Helium Kohlenstoff und Sauerstoff. Bei massereichen Sternen setzt sich dieser Prozess bis zur Produktion von Eisen fort. Hier endet die Energiegewinnung, denn die Fusion zu noch schwereren Elementen benötigt Energie statt welche freizusetzen. Die letzten Fusionsprozesse in einem Stern laufen astronomisch gesehen rasant ab: Die Produktion von Eisen ist vermutlich innerhalb von etwa einer Woche abgeschlossen.

Bislang gingen die Astronomen davon aus, dass kein Zeichen dieser letzten Fusionsprozesse an der Oberfläche des Sterns sichtbar wird. Deshalb wäre es auch nicht möglich, genau vorherzusagen, an welchem Punkt seiner Entwicklung ein Stern genau ist und wann er von der finalen Explosion zerrissen wird. Die Beobachtungen von Ofek und seinen Kollegen zeigen nun, das die Beobachtung von Helligkeitsausbrüchen und Massenverlusten zu einem besseren Verständnis dieser letzten Phase im Leben eines Sterns führen kann.