Supernovae als Staubfabriken

Explodierende Sterne haben vermutlich bereits den jungen Kosmos mit Staub angereichert. Das zeigen nun Beobachtungen des Überrests einer Supernova in der Nähe des galaktischen Zentrums. Die Messungen mit dem fliegenden Infrarotteleskop SOFIA belegen erstmals, dass ein signifikanter Anteil des bei einer Sternexplosion entstehenden Staubs die extremen Bedingungen in der Umgebung einer Supernova überleben kann. Bis zu einem Fünftel des Staubs könne langfristig erhalten bleiben, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Science“.

Diffuse Wolke (Röntgenstrahlung des heißen Gases) mit überlagerten Kontourlinien (Infrarotstrahlung des Staubs).
Supernovaüberrest Sagittarius A Ost

„Die Entstehung von Staub in der von Supernovae ausgestoßenen Materie ist gegenwärtig der führende Kandidat zur Erklärung der großen Mengen an Staub im jungen Universum“, so Ryan Lau von der Cornell University im US-amerikanischen Ithaca. Doch bislang sei völlig unklar, ob der sich dort bildende Staub tatsächlich die extremen Bedingungen in der Umgebung der Sternexplosion überstehen kann. Jüngere Untersuchungen haben sogar zu der Vermutung geführt, dass Supernovae mehr Staub zerstören als produzieren.

Lau und seine Kollegen haben mit SOFIA, einem Infrarotteleskop an Bord einer Boeing 747, den Supernovaüberrest Sagittarius A Ost beobachtet. Dort, nahe dem Zentrum der Milchstraße, ist – von der Erde aus gesehen – vor etwa 10 000 Jahren ein Stern explodiert. Beobachtungen im Infrarotbereich eignen sich besonders gut zum Nachweis von warmem Staub. SOFIA beobachtet von der Stratosphäre aus, lässt dadurch also den größten Teil der störenden Wärmestrahlung der irdischen Atmosphäre bereits unter sich.

Die Messungen der Forscher zeigen reichlich Staub in dem Supernovaüberrest: Die Menge entspricht Insgesamt etwa zwei hundertstel Sonnenmassen, die Staubteilchen besitzen eine Temperatur von hundert Grad über dem absoluten Nullpunkt. Über einen Vergleich mit Simulationen und anderen Supernovae schließen Lau und seine Kollegen, dass zwanzig Prozent des bei der Explosion entstandenen Staubs die zerstörerischen Stoßwellen, die durch die ausgeworfene Materie laufen, überstanden haben. „Supernovae können also tatsächlich“, so schließen die Wissenschaftler, „die dominanten Staubfabriken in den Galaxien des jungen Universums sein.“