Alte Supernova – neuer Neutronenstern

Sie ist die am besten erforschte Supernova; trotzdem war lange nicht klar, was während der Supernova 1987A entstanden ist – bis jetzt. Eine Forschungsgruppe hat die Überreste der Explosion mit dem James-Webb-Teleskop beobachtet. Im Fachmagazin Science berichten sie, dass sich dort ein Neutronenstern verbirgt.

Die Supernova 1987A ist nicht nur die am intensivsten untersuchte Supernova, sondern auch die einzige, die in den letzten 400 Jahren mit dem bloßen Auge von der Erde aus zu sehen war. Sie leuchtete im Februar 1987 am Himmel mit einer scheinbaren Helligkeit von etwa 3 Magnituden – etwas heller als die Andromeda-Galaxie. Der Grund: Ein Riesenstern mit der 15- bis 20-fachen Masse der Sonne ist in der Großen Magellanschen Wolke explodiert – einer Zwerggalaxie, die zwar 200 000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, damit aber trotzdem noch als Nachbarin unserer Milchstraße zählt.

Üblicherweise hinterlässt eine solche Supernova ein kompaktes Objekt: Der übriggebliebene Kern des Sterns kollabiert zu einem Schwarzen Loch oder Neutronenstern. Schon vor über 30 Jahren haben Forschende spekuliert, welches Objekt nun im Zentrum der Überreste von SN 1987A entstanden ist. Ein Neutrinoausbruch aus Richtung der Supernova deutete damals auf einen Neutronenstern hin – doch bisher war es nicht möglich, ihn direkt zu beobachten und damit auszuschließen, dass es sich doch um ein stellares Schwarzes Loch handelt. Möglicherweise liegt eine Staubwolke im Weg, die das Licht des potenziellen Neutronensterns absorbiert.

Ionen deuten auf UV- und Röntgenstrahlung

Das Team um Claes Fransson von der Universität Stockholm hat den Überrest der Supernova 1987A nun mit dem James-Webb-Teleskop beobachtet und dessen infraroten Strahlung aufgenommen. Dabei haben sie nahe der Position, an der der Stern explodiert ist, ionisiertes Argon und Schwefel entdeckt, Diese Ergebnisse deuten stark auf einen Neutronenstern hin. Denn von ihm würde, anders als von einem Schwarzen Loch, UV- und Röntgenstrahlung ausgehen, die das Gas im Umfeld ionisieren. 

Supernova 1987A mit Neutronenstern

Weil es unterschiedliche Arten von Neutronensternen gibt, haben die Forschenden ihre Beobachtungen mit verschiedenen Modellen verglichen. Zwei Varianten kommen dabei in Frage – beides sind Röntgenquellen, die für die Ionisierung des Gases um den Neutronenstern gesorgt haben können: Entweder handelt es sich um einen Pulsarwindnebel, bei dem ein Pulsar durch sein Magnetfeld die Materie um sich auf relativistische Geschwindigkeiten bringt. Oder der Pulsar ist ein Central Compact Object, ein junger Neutronenstern mit einem schwachen Magnetfeld.

Doch Erfolg hatten sie damit bislang keinen: Laut Fransson können die Forschenden anhand der bisherigen Daten nicht bestimmen, welches Szenario wahrscheinlicher ist – nur, dass ein Neutronenstern involviert ist. Für eine sichere Kategorisierung sind weitere Beobachtungen nötig.