Aus: Sterne und Weltraum, Juli 2012
Im Jahr 1987 explodierte in der Großen Magellanschen Wolke die Supernova SN1987A, die nächste seit der Erfindung des Fernrohrs vor rund 400 Jahren. Bei Astrophysikern weckte dieses Ereignis große Hoffnungen, dank der Detailansicht aus der Nähe zu verstehen, welche Art von Stern gerade sein Leben auf dramatische Weise beendete. Dabei traten jedoch eine ganze Reihe unerwarteter Signaturen zu Tage, die zunächst neue Fragen aufwarfen.
Der Blick in den nächtlichen Sternenhimmel lässt uns die Ewigkeit erahnen und dennoch: Auch das Leben der Sterne ist endlich. Besonders massereiche Sterne, die so genannten Überriesen, beenden ihre Existenz recht turbulent in einer Supernova-Explosion.
In der Juli-Ausgabe von "Sterne und Weltraum" berichtet der Astrophysiker Christian Wolf, der an der University of Oxford forscht, über das Rätselraten, das die erste mit bloßem Auge sichtbare Supernova seit der von Johannes Kepler im Jahr 1604 erwähnten auslöste. Zunächst hofften die Wissenschaftler, dank der Detailansicht, die dieses Ereignis direkt vor unserer kosmischen Haustür bieten würde, ihre theoretischen Überlegungen zum turbulenten Ableben eines Sterns überprüfen zu können. Zwar standen den Astronomen inzwischen die Mittel der Spektroskopie und Astrofotografie zusammen mit modernen Teleskopen zur Verfügung. Jedoch mussten sie sich für lange Zeit damit abfinden, Supernovae ausschließlich in fernen Galaxien zu beobachten.
Auf der Grundlage dieser Beobachtungen konnten sie diese Ereignisse charakterisieren und in verschiedene Typen unterteilen. So fehlten etwa bei der einen Sorte im Spektrum sämtliche Anzeichen des leichtesten Elements, des Wasserstoffs. Als Ursache hierfür wurde die Explosion eines Weißen Zwergs in einem Doppelsternsystem vermutet. Die Spektren einer anderen häufig vorkommenden Supernova-Art hingegen wiesen neben den Linien der schwereren Elemente auch diejenigen von Wasserstoff auf. Daraus ließ sich schließen, dass es sich beim Vorgängerstern um einen Roten Überriesen, einen sehr alten, entwickelten Riesenstern, handeln musste. Aufgrund der großen Entfernungen war es allerdings vor der Ära des Hubble-Teleskops nicht möglich, die Vorgängersterne zu identifizieren und den Ablauf der Explosion in seinen Einzelheiten zu verstehen.
Doch anstatt viele der noch offenen Fragen zu beantworten, warf SN 1987A für die Wissenschaftler zunächst neue auf. Mittels archivierter Aufnahmen im Optischen und Folgebeobachtungen im Ultravioletten nach dem Supernova-Ausbruch ließ sich erstmals der Vorgängerstern eines solchen Ereignisses identifizieren. Das Ergebnis verblüffte die Astronomen gewaltig: Es handelte sich um einen Blauen Überriesen, einen Riesenstern, der sich nach der Theorie der Sternentwicklung in einem recht jungen Stadium befand und daher eigentlich noch gar nicht explodieren sollte.
Auch die Lichtkurve von SN 1987A verhielt sich merkwürdig. Die Helligkeit stieg über mehrere Wochen langsam an, bis sie schließlich das Maximum erreichte, um dann wieder abzuklingen. Eine typische, aus anderen Supernova-Beobachtungen bekannte Plateauphase, bei der die Helligkeit nach dem anfänglichen Anstieg für einige Zeit konstant bleibt, fehlte.
Diese Befunde veranlassten die Theoretiker dazu, ihre Sternmodelle zu überdenken. Allerdings tappten sie dabei vorerst im Dunkeln und in ihrer Erklärungsnot änderten sie die Modellannahmen in ihren Berechnungen teilweise äußerst willkürlich und vernachlässigten dadurch wesentliche Gesetzmäßigkeiten der bekannten Physik.
So entfachte SN 1987A eine lang andauernde Debatte in der Fachwelt über ihre wahre Ursache. Wie es nach mehreren Jahren gelang es, das Geheimnis dieser Supernova dank weiterer Beobachtungen und eines neuen Denkansatzes von einem zunächst nicht ernst genommenen Doktoranden zu lüften, wird im zweiten Teil dieses Artikels in der August-Ausgabe von "Sterne und Weltraum" zu lesen sein.