Sternexplosionen liefern reichlich Staub

Explodierende Sterne produzieren Staub in ihrer Umgebung – und dieser Staub ist größer als bislang angenommen. Das zeigen Beobachtungen einer 2010 am Himmel aufgeleuchteten Supernova durch ein internationales Forscherteam. Die Staubproduktion durch die sich im umgebenden Gas ausbreitende Stoßwelle setzt demnach bereits vierzig Tage nach der Explosion ein. Mit einer Größe von mehr als einem tausendstel Millimeter können die Staubpartikel sogar in strahlungsreichen Sternentstehungsregionen überdauern, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.

Supernova 2010jl

„Der Ursprung von Staub in Galaxien ist immer noch ein Rätsel“, stellen Christa Gall von der Universität Kopenhagen und ihre Kollegen fest. Dabei spielt Staub eine wichtige Rolle – er ist der Grundstoff, aus dem Gesteinsplaneten wie unsere Erde entstehen. Doch wie Staub in der rauen Umgebung junger Sterne bestehen kann, war bislang ungeklärt. Klar war einzig, dass die schweren chemischen Elemente, aus denen sich Staub bilden kann, durch Sternexplosionen ins All geschleudert werden.

Um das Rätsel zu lösen, haben Gall und ihr Team die Supernova 2010jl in der 160 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie UGC 5189A neun Mal in den Monaten unmittelbar nach ihrem Aufleuchten sowie ein zehntes Mal zweieinhalb Jahre später beobachtet. Dazu nutzten die Forscher X-Shooter, einen speziellen Spektrografen am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO. Staub führt zu einer von der Wellenlänge abhängigen Absorption der Strahlung, die sich mit X-Shooter im optischen und im infraroten Spektralbereich genau verfolgen lässt.

Die Wissenschaftler konnten so zeigen, dass die Staubproduktion in zwei Etappen verläuft: 40 bis 240 Tage nach der Explosion bilden sich große Staubkörner in der Umgebung der Supernova. Erst später, etwa nach fünfhundert Tagen, startet die Staubproduktion in der Materie, die durch die Sternexplosion ins All geschleudert wurde. Die Astronomen schätzen, dass in der Umgebung der Supernova 2010jl innerhalb von 25 Jahren eine Menge an Staub entsteht, die etwa der Hälfte der Masse unserer Sonne entspricht. Für Planeten der nächsten Sterngeneration ist damit also ausreichend Baumaterial vorhanden.