Supernovae: Normale Sterne füttern Weiße Zwerge

Astronomen entdecken wichtige Hinweise darauf, wie Sternenexplosionen verlaufen

Normaler Stern und Weißer Zwerg
Normaler Stern und Weißer Zwerg

Washington (USA) - Normale Sterne "füttern" Weiße Zwergsterne so lange mit Materie, bis diese als Supernova explodieren. Das zeigen Beobachtungen, die ein internationales Forscherteam im Fachblatt "Science" präsentiert. Explodierende Sterne sind ein wichtiges Werkzeug für die Astronomen: Als Standard-Lichtquellen helfen Supernovae den Forschern bei der Vermessung des Kosmos. Bislang war jedoch unklar, welche Sterne in dieser Form explodieren und warum sich die Lichtblitze dieser Explosionen alle ähneln. Deshalb stellen die Beobachtungen nach Ansicht der Forscher einen wichtigen Schritt auf dem Weg zum Verständnis der Sternexplosionen dar.

"Wenn wir nicht genau wissen, was für Sterne explodieren, dann können wir auch nicht verstehen, warum sich diese Explosionen ähneln", erklärt einer der beteiligten Astronomen, Josh Simon von der Carnegie Institution for Science in Washington. Simon und seine Kollegen hatten eine bestimmte Art von Sternexplosionen untersucht, so genannte Supernovae vom Typ Ia. Bei diesen Supernovae gibt es einen ausgeprägten Zusammenhang zwischen der Dauer und der Helligkeit des Explosionsblitzes. Deshalb können die Astronomen aus der Dauer auf die Helligkeit schließen - und aus der Helligkeit wiederum auf die Entfernung des explodierten Sterns. Auf diese Weise eignen sich Supernova des Typs Ia zur Vermessung des Kosmos und haben beispielsweise zu der Entdeckung geführt, dass das Universum sich nicht nur ausdehnt, sondern sich die kosmische Expansion auch noch durch eine bislang rätselhafte Dunkle Energie beschleunigt.

Solange die Forscher nicht genau wissen, welche Sterne als Supernova Ia explodieren, bleiben solche Messungen jedoch mit einer Unsicherheit behaftet: "Vielleicht sind weiter entfernte Supernovae heller als solche in unserer näheren Umgebung", so Simon. Bislang konkurrieren vor allem zwei Theorien um die Erklärung der Sternexplosionen. In beiden Theorien explodiert ein Weißer Zwergstern - ein ausgebrannter Stern, in dem keine Kernfusion mehr stattfindet -, weil von außen so viel Materie auf ihn einströmt, dass er schließlich eine kritische Masse erreicht und es zu einer thermonuklearen Explosion kommt. Die Theorien unterscheiden sich darin, woher diese Materie stammt: entweder von einem weiteren Weißen Zwerg oder von einem normalen Stern, also einem Stern ähnlich unserer Sonne oder auch einem größeren Riesenstern.

Simon und seine Kollegen konnten nun die Strahlung von Natriumatomen in der Umgebung von 41 untersuchten Sternexplosionen nachweisen. Diese Atome haben ihren Ursprung offenbar in den Sternwinden eines normalen Sterns. "Wenn das Sternsystem ursprünglich aus zwei Weißen Zwergen bestanden hätte, dann sollte dort kein Natrium sein", erklärt die ebenfalls an den Beobachtungen beteiligte Astronomin Nidia Morrell. "Die Tatsache, dass wir Natrium entdeckt haben, zeigt also, dass einer der Sterne kein Weißer Zwerg gewesen sein kann."