Rätsel um historische Supernova gelöst

In China und Japan ist im Jahr 1181 ein Objekt beobachtet worden, das sechs Monate lang am Himmel leuchtete und dann wieder verschwand. Erst später stellte sich heraus, dass es sich bei dem als „Gaststern“ bezeichneten Objekt um eine Sternexplosion gehandelt hat. Diese historische Supernova blieb lange rätselhaft, denn bis vor kurzem war unklar, wo sich ihre Überreste befinden. Eine Forschungsgruppe hat jetzt einen potenziellen Kandidaten genauer untersucht. Im Fachmagazin „The Astrophysical Journal Letters” liefern sie starke Beweise dafür, dass es sich tatsächlich um den Überrest der Supernova aus dem Jahr 1181 handelt, und lösen damit das Rätsel um die letzte ungeklärte historische Supernova.

Gemeinsam mit seinem Team hat Tim Cunningham vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics den Nebel Pa 30 untersucht, der seit seiner Entdeckung im Jahr 2021 mit der Supernova von 1181 assoziiert wird. Pa 30 ist ein Überrest des seltenen Supernovatyp Iax. Wie bei einer Supernova vom Typ Ia wird diese von einem kollabierenden Weißen Zwerg in einem Doppelsternsystem ausgelöst. Doch bei einer Supernova vom Typ Iax wird der Weiße Zwerg in der Sternexplosion nicht vollständig zerstört. Diesen Überrest haben die Forschenden nun mit einem Spektrographen des Keck-Observatoriums auf Hawaii genauer unter die Lupe genommen. Dazu haben sie einen Radialschnitt des Nebels erstellt und darauf basierend ein 3D-Modell von Pa 30 und seinen Filamenten angefertigt. Außerdem haben sie bestimmt, wie schnell sich das Material innerhalb des Nebels bewegt.

Asymmetrische Explosion

Die Forschenden fanden heraus, dass sich das Material in den Filamenten mit einer Geschwindigkeit von etwa 1000 Kilometern pro Sekunde von dem ursprünglichen Explosionsort fortbewegt und seit der Explosion weder beschleunigt noch gebremst wurde. Anhand dieser gemessenen Geschwindigkeiten und der Distanz zum Sternenrest im Zentrum des Nebels konnten sie zurückrechnen, wie lange sich das Gas bereits nach außen bewegt und die Sternexplosion laut Cunningham fast genau auf das Jahr 1181 und die damals beobachtete Supernova zurückdatieren.

Außerdem beobachteten die Forschenden, dass sich zwischen den Überresten des Sterns im Zentrum und den Filamenten, die nach außen zeigen, eine Lücke befindet. Die Filamente scheinen eine scharfe Innenkante zu haben und das Material innerhalb der Filamente bewegt sich asymmetrisch vom Explosionsort fort. Das sei ungewöhnlich und deute auf eine asymmetrische Explosion hin. Ob dem tatsächlich so ist, wird sich in zukünftigen Studien zeigen, wenn größere Abschnitte des Nebels analysiert werden.