Röntgenbeobachtungen liefern neue Informationen zu Keplers Supernova

Im Jahr 1604 beobachtete Johannes Kepler eine seltene Himmelserscheinung: einen „neuen“ Stern, der ein Jahr lang hell am Himmel leuchtete. Heute wissen wir, dass es sich dabei um eine Supernova, um die Explosion eines Sterns in etwa 20.000 Lichtjahren Entfernung gehandelt hat. Aber was für ein Stern ist damals explodiert? Röntgenbeobachtungen mit dem Satellitenobservatorium Chandra liefern nun eine Antwort auf diese Frage: Ein Weißer Zwerg hat so lange Materie von seinem Begleiter, einem Roten Riesenstern, aufgesogen, bis er thermonuklear explodiert ist.

Nahezu kreisförmige leuchtende Wolke vor schwarzem Hintergrund, scheibenförmige Struktur im Zentrum gestrichelt markiert.
Röntgenaufnahme des Überrests der Supernova von 1604

Keplers Supernova war vom sogenannten Typ 1a. Solche Sternexplosionen dienen den Astronomen als „Standardkerzen“ bei der Vermessung des Kosmos. Denn aus dem Verlauf ihrer Helligkeitsentwicklung können die Forscher ihre wahre Helligkeit und damit auch ihre Entfernung bestimmen. „Um Entfernungsmessungen mit diesen Supernovae immer genauer zu machen, müssen wir verstehen, was die Explosionen auslöst“, erklärt Mary Burkey von der North Carolina State University.

Bislang konkurrieren zwei Modelle miteinander. In beiden explodiert ein Weißer Zwerg in einem Doppelsternsystem. Im ersten Modell ist der Begleiter ein Roter Riese, der Materie ausstößt, die dann auf den Weißen Zwerg herabströmt. Überschreitet die Masse des Weißen Zwergs einen Grenzwert, so kommt es zur Explosion. Im zweiten Modell ist der Begleiter ebenfalls ein Weißer Zwerg und die Kollision der beiden, sich auf einer Spiralbahn annähernden Sterne führt zur Katastrophe.

Burkey und ihre Kollegen haben den Überrest der Supernova von 1604 mit dem Röntgenteleskop Chandra beobachtet. Dabei stießen sie auf Anzeichen für eine scheibenförmige Struktur im Zentrum des Überrests. Dabei handelt es sich nach Ansicht der Forscher um den Rest der von dem Roten Riesen vor der Explosion ausgestoßenen Materie. „Wir können zwar keine Aussage über alle Supernovae des Typs 1a machen“, betont Burkey. „Unsere Beobachtungen sprechen aber bei Keplers Supernova für das Akkretionsszenario und gegen die Kollision von zwei Weißen Zwergen.“ Die nächste große Herausforderung sei nun, den von der Explosion fort geschleuderten Roten Riesen aufzuspüren – oder das, was von ihm übrig geblieben ist.