Supernova-Spuren in kosmischer Strahlung

Durch das Sonnensystem treiben Eisenatome, die vor wenigen Millionen Jahren bei der nahen Explosion eines Sterns entstanden sein müssen. Das zeigen Messungen des Advanced Composition Explorers ACE, einer bereits 1997 gestarteten US-amerikanischen Raumsonde. Innerhalb von 17 Jahren fingen die Detektoren des Raumfahrzeugs 355 000 Eisenatomkerne ein – darunter gerade einmal 15 Exemplare des seltenen Isotops Eisen-60. Dieses Isotop bilde sich ausschließlich bei der Explosion massereicher Sterne, so die Forscher des ACE-Teams im Fachblatt „Science“.

„Der Transport dieses Eisen-Isotops zur Erde kann nicht wesentlich länger als seine Zerfallszeit von 2,6 Millionen Jahren gedauert haben“, schreiben Robert Binns von der Washington University in St. Louis und seine Kollegen. „Zudem kann die Quelle des Isotops nicht weiter von uns entfernt sein als die Strecke, die Teilchen der kosmischen Strahlung in dieser Zeit zurücklegen können.“ Deshalb kommen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass das gefundene Eisen-60 auf die Explosion einer Supernova vor wenigen Millionen Jahren in einem Umkreis von einigen hundert Lichtjahren zurückzuführen ist.

Vermutlich müsse es sich sogar um mehrere Sternexplosionen nacheinander gehandelt haben, so Binns und seine Kollegen weiter. Denn frühere Untersuchungen hatten gezeigt, dass Eisen-60 zwar zunächst bei der Sternexplosion ins All ausgestoßen, aber erst durch die Wucht einer weiteren Explosion in der Nähe auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt wird und so als kosmische Strahlung weite Strecken zurücklegen kann. Bei den explodierten Sternen habe es sich vermutlich um massereiche Mitglieder eines jungen Sternhaufens gehandelt.

Erst unlängst hatte ein internationales Forscherteam aus Eisen-60-Ablagerungen am Meeresboden auf mehrere nahe Sternexplosionen vor 1,5 bis 3,2 Millionen Jahren, sowie vor 6,5 bis 8,7 Millionen Jahren geschlossen. Und auch eine neuerliche Untersuchung von Mondgestein der Apollo-Missionen deutete kürzlich auf einen erhöhten Zustrom von Eisen-60 vor rund zwei Millionen Jahren hin. Seit langem vermuten die Himmelsforscher, dass die „lokale Blase“ um unser Sonnensystem durch solche Sternexplosionen entstanden ist. Die lokale Blase ist eine mindestens 300 Lichtjahre große Region, die mit einem sehr dünnen, heißen Plasma angefüllt ist. Die nahen Sternexplosionen könnten zudem sowohl das Klima als auch die Evolution des Lebens auf der Erde beeinflusst haben.