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Supernova-Frühwarnsystem: Sterne verraten sich kurz vor ihrer Explosion

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Von: Tanja Banner

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Künstlerische Darstellung: Ein roter Überriese, der kurz vor der Supernova-Explosion steht.
Künstlerische Darstellung: Ein roter Überriese, der kurz vor der Supernova-Explosion steht. © W. M. Keck Observatory/Adam Makarenko

Eine neue Studie zeigt, dass rote Überriesen vor ihrer Supernova-Explosion ein ganz bestimmtes Verhalten an den Tag legen.

Liverpool – Die Explosion eines Sterns am Ende seines Lebens, eine sogenannte Supernova, ist für Astronominnen und Astronomen ein besonders spannendes Ereignis, das Forschende erst ein Mal direkt beobachten konnten. „Bislang konnten wir Supernovae erst Stunden nach ihrem Auftreten detailliert beobachten“, erklärt Benjamin Davies von der John Moores University in Liverpool. Doch das könnte sich nun ändern. Davies ist Hauptautor einer Studie, die erstmals ein „Frühwarnsystem“ für bevorstehende Supernova-Explosionen beschreibt.

Für die Studie, die im Fachjournal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht wurde, zog ein Forschungsteam um Davies Archivbilder von Teleskopen zurate, die rote Überriesen – massive Sterne, im letzten Stadium ihrer Existenz – zeigten, die später in einer Supernova explodierten. Dabei entdeckten die Astronominnen und Astronomen, dass die Sterne etwa ein Jahr vor ihrer Explosion noch ganz normal aussehen. Die Forschenden schauten sich außerdem Aufnahmen an, die die Nachwehen der Supernovae zeigten. „Die Supernova-Strahlung selbst kann uns Hinweise darauf geben, wie der Stern in dem Moment aussah, als er kollabiert ist“, schreiben Davies und sein Team in der Studie.

Frühwarnsystem für eine Supernova: Wann ein Stern explodiert

Aus den Aufnahmen schlossen die Forschenden, dass rote Überriesen, die kurz vor ihrer Supernova stehen, von einer dichten Materialwolke umgeben sind. Diese Annahme nutzte das Team um Davies, um Simulationen durchzuführen, die zeigen sollten, wann das Material entsteht und das Licht des Sterns dämpft. In ihrer Studie beschreiben Davies und seine Kolleg:innen, was ihren Simulationen zufolge geschieht: In den letzten Monaten vor der Supernova gibt es auf dem Stern zahlreiche kleinere Explosionen, die Material lösen, das sich um den Stern sammelt und ihn verdunkelt. Für astronomische Ereignisse geschieht das sehr schnell, heißt es in einer Mitteilung der Royal Astronomical Society.

Hauptautor Davies erklärt: „Das dichte Material verdeckt den Stern fast vollständig und macht ihn im sichtbaren Teil des Spektrums hundertmal schwächer.“ Das hat auch Auswirkungen auf die Sichtbarkeit des Sterns von der Erde aus, so Davies weiter: „Das bedeutet, dass man am Tag vor der Explosion des Sterns wahrscheinlich nicht in der Lage wäre, seine Existenz zu erkennen.“

Neue Studie: Rote Überriesen werden vor der Supernova fast unsichtbar

Für das Forschungsteam ist es ein „Frühwarnsystem“, wenn ein roter Überriese – einer der bekanntesten dürfte der Stern Beteigeuze im Sternbild Orion sein – sich schnell massiv verdunkelt. „Mit diesem Frühwarnsystem können wir uns darauf vorbereiten, Supernovae in Echtzeit zu beobachten, die besten Teleskope der Welt auf die Vorläufersterne zu richten und zu sehen, wie sie vor unseren Augen buchstäblich auseinandergerissen werden“, freut sich Davies.

Auch wenn sich das seltsame Verhalten des Sterns Beteigeuze vor einigen Jahren anhört wie das Warnsignal, das Davies und sein Team erarbeitet haben, winkt der Forscher ab: „Beteigeuze stößt trotz der kürzlichen Verdunkelung kein Material in der Größenordnung aus, die wir bei Sternen im letzten Jahr ihres Lebens sehen.“ Man wisse schon seit einiger Zeit, dass rote Überriesen, die in den nächsten 10 Jahren explodieren, röter sind als durchschnittliche Überriesen – „was bei Beteigeuze nicht der Fall ist“, so Davies weiter. Sollte der Stern innerhalb weniger Monate 100 Mal dunkler werden und letztendlich gar verschwinden, sollte man jedoch genauer hinschauen: Dann steht die Supernova unmittelbar bevor. (tab)

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