Neue Beobachtungen einer Supernova, dem explosiven Todeskampf eines massereichen Sterns, zeichnen ein einzigartiges Bild seiner frühesten Momente. Das im April 2024 aufgenommene Bild ähnelt eher einer Olive als einer perfekt symmetrischen Kugel und stellt unser Verständnis darüber, wie sich diese kosmischen Explosionen entwickeln, in Frage. Diese in Science Advances ausführlich beschriebene Entdeckung bietet wichtige Einblicke in die Mechanismen hinter Supernovae und die Endstadien massereicher Sterne.
Seit Jahrzehnten vertreten Astronomen die Theorie, dass die Schwerkraft seinen inneren Druck übersteigt, wenn ein Stern, der mindestens achtmal so massereich wie unsere Sonne ist, seinen Treibstoff verbraucht, was dazu führt, dass der Kern katastrophal zusammenbricht. Diese Implosion löst eine Schockwelle aus, die die äußeren Schichten des Sterns durchdringt und unvorstellbare Energie und Licht freisetzt, während wir ihn als Supernova beobachten.
Der genaue Auslösemechanismus dieser Stoßwelle ist jedoch noch immer unklar. Astronomen vermuten, dass geisterhafte subatomare Teilchen namens Neutrinos, die tief im kollabierenden Kern mit Energie versorgt werden, eine Schlüsselrolle spielen. So wie kochendes Wasser unregelmäßige Blasen bildet, könnten diese Neutrinos das einfallende Sternmaterial ungleichmäßig erhitzen und zu einer zunächst asymmetrischen Explosion führen – eine Theorie, die durch die jüngste Beobachtung der „Olivenform“ gestützt wird.
Die bahnbrechenden Beobachtungen gingen auf eine schnelle internationale Reaktion zurück, die durch die Entdeckung der Supernova im April 2024 ausgelöst wurde. Innerhalb weniger Stunden fingen Astronomen am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile mithilfe einer Technik namens Spektropolarimetrie das von der entstehenden Supernova ausgehende Licht ein. Diese Technik analysiert die Polarisation (Ausrichtung) des Lichts, um die ursprüngliche Form der Explosion zu rekonstruieren.
Das resultierende Bild zeigte eher ein längliches Muster als eine gleichmäßige Ausdehnung – ähnlich einer Olive, bevor sie geschüttelt und gerührt wird. „Die allerersten Licht- und Materieteilchen schießen nicht kugelförmig aus der Sternoberfläche heraus“, erklärt Studienmitautor Yi Yang, ein Astronom an der Tsinghua-Universität in Peking. „Diese inhärent asymmetrische Form sagt uns viel darüber, wie es tief im Inneren des Sterns ausgelöst wurde.“
Obwohl diese einzelne Beobachtung die Supernova-Auslöser nicht vollständig erklären kann, schränkt sie die Möglichkeiten erheblich ein und unterstützt nachdrücklich das Modell der neutrinogetriebenen Explosion. Der Astrophysiker Adam Burrows von der Princeton University, der nicht an der Studie beteiligt war, betont: „Die moderne Theorie der Supernova-Explosionen scheint durch diese Daten in großen Zügen bestätigt zu werden.“
Zukünftige Untersuchungen, die noch detailliertere Beobachtungen von Supernovae versprechen, werden eine weitere Verfeinerung dieses Verständnisses ermöglichen. Diese Erkenntnisse werden weiterhin die Geheimnisse rund um den Sternentod und seine entscheidende Rolle bei der Anreicherung des Kosmos mit schweren Elementen beleuchten.
