Supernova-Explosion: Rekordgeschwindigkeit nach 400 Jahren

Als im Oktober 1604 Astronomen, darunter Johannes Kepler und Galileo Galilei, im Sternbild des Schlangenträgers einen „neuen Stern“ aufleuchten sahen, wussten sie noch nicht, dass es sich bei dieser Supernova um das Ende eines Weißen Zwerges handelte, des ausgebrannten Kerns eines ehemals sonnenähnlichen Sterns. Noch heute können Astronomen die auseinanderstrebenden Gaswolken der Detonation beobachten. Nun haben Forscher um Matthew Millard von der University of Arlington in Texas mit dem im Weltraum stationierten Röntgenteleskop „Chandra“ entdeckt, dass die Gaswolken auch nach 400 Jahren noch etwa genauso schnell expandieren wie junge Supernovawolken Tage oder Wochen nach der Explosion. Die Wissenschaftler identifizierten im Röntgenlicht 15 dichtere Knoten in der Wolke, die im Schnitt mit über 16 Millionen Kilometern pro Stunde in das umgebende Weltall expandieren. Der Rekordhalter erreicht fast 40 Millionen Stundenkilometer. Wie Millard und seine Kollegen im „Astrophysical Journal“ berichten, sind dies die höchsten Geschwindigkeiten, die je in einem Supernovaüberrest im Licht der Röntgenstrahlung gemessen worden sind. Für die Forscher war die Supernova aus dem Jahr 1604 entweder ein besonders energiereicher Sternentod, oder es befand sich in der Umgebung des Explosionsorts nur wenig Material, das die Wolken hat abbremsen können. Um die dreidimensionalen Bewegungen der Wolken rekonstruieren zu können, mussten die Astronomen verschiedene Datensätze kombinieren. So konnten sie einerseits durch den Vergleich von Archivdaten, die zwischen 2004 und 2014 mit Chandra gewonnen worden waren, die winzigen Positionsverschiebungen der Knoten auf der Himmelssphäre nachzeichnen. Die Bewegung entlang der Sichtlinie bestimmten sie aus Röntgenspektren, die Chandra vor drei Jahren gemessen hatte. Über die Rot- und Blau-Verschiebung der Spektrallinien können die Forscher ermitteln, ob sich eine bestimmte Wolke von uns weg beziehungsweise auf uns zu bewegt. Die Kombination beider Beobachtungen lieferte schließlich die wahre Bewegung der Wolken im Raum. Interessanterweise bewegen sich acht der 15 Wolkenknoten von der Erde fort. Die Expansion der gesamten Wolke scheint also nicht symmetrisch zu erfolgen. Dies könnte Rückschlüsse auf den genauen Explosionsmechanismus erlauben, hoffen Millard und seine Kollegen. Allerdings bleiben angesichts der kleinen Zahl untersuchter Knoten noch viele Unsicherheiten. Zusätzliche Beobachtungen mit Chandra könnten mehr Knoten identifizieren und so genauere Aussagen über den Mechanismus ermöglichen. Die Supernova des Jahres 1604 war die bislang letzte, die in unserer Galaxie beobachtet werden konnte. Sie war offenbar heller als der Planet Jupiter und schon mit bloßem Auge als sehr heller „Stern“ zu erkennen. Die Sternexplosion wurde von Europa und Asien aus beobachtet und beschrieben. Kepler, dessen Name die Supernova heute trägt, beobachtete sie vom 17. Oktober 1604 an und konnte ihr langsames Verschwinden ein Jahr lang verfolgen. Mit einem Fernrohr hätte Kepler sie noch länger erkennen können, doch das wurde erst drei Jahre später erfunden. Moderne Untersuchungen zeigen, dass die Supernova vom Typ Ia war, ihr Vorläufersystem also neben dem Weißen Zwerg noch einen weiteren Stern enthielt, der als Materiespender die Masse des Zwergs so weit angereichert hat, dass dieser instabil wurde und explodierte. Bislang ist es nicht gelungen, in dem Überrest der Supernova einen Stern zu identifizieren, der dieser Spender gewesen sein könnte. Auch Millard und seine Kollegen haben bislang keine Spur von ihm gefunden. Das, so die Astronomen, könnte bedeuten, dass auch der zweite Stern ein Weißer Zwerg war, der mit seinem Partner während der Explosion verschmolz und dabei ebenso zerrissen wurde. Die heute sichtbare Explosionswolke, deren Durchmesser auf mehrere Lichtjahre angewachsen sein dürfte, ist mindestens 14 000 Lichtjahre von der Erde entfernt.