Explosion zweier SterneErstmals doppelter Supernova-Überrest in der Milchstraße entdeckt
Lange Zeit gingen Astronomen von einem Zufall aus, doch nun findet ein Forschungsteam heraus: Die leuchtenden Gaswolken zweier einstiger Partner-Sterne belegen deren aufeinanderfolgende Explosion. Sie gehörten einst zu einem einzigen System.
Rund 6000 Lichtjahre von der Erde entfernt hat es vor Jahrtausenden gleich zwei Sternexplosionen gegeben. Das zeigen Beobachtungen leuchtender Gaswolken an der Explosionsstelle, die ein Forschungsteam aus den USA und Frankreich macht. Offenbar sind hier beide Sterne eines Doppelsterns am Ende ihres jeweiligen Lebens nacheinander zur Supernova geworden. Es ist der erste Nachweis der Supernova-Überreste von zwei Sternen eines Doppelsystems, schreiben die Forschenden im Fachblatt "Nature Communications".
"IC 443 ist der bislang am intensivsten untersuchte Supernova-Überrest in der Milchstraße", erläutern Miltiadis Michailidis von der Stanford University und seine Kollegen. "Doch seine Umgebung birgt immer noch viele Geheimnisse." Als Supernova-Überrest bezeichnen Himmelsforscher eine sich im Weltall ausbreitende leuchtende Gaswolke, die aus dem bei einer Supernova-Explosion ausgestoßenen Sternmaterial besteht.
Astronomen haben in der Milchstraße etwa 300 solcher Überreste entdeckt. Die Gaswolken lassen sich vor allem durch Radio- und Röntgenstrahlung nachweisen. Diese entsteht, wenn das bei der Explosion ausgestoßene Sternmaterial auf Gas in der Umgebung prallt. IC 443 ist durch eine Sternexplosion vor etwa 8000 bis 9000 Jahren entstanden. Im Gegensatz zu anderen Supernova-Überresten ist der Überrest aber von einer komplexen Struktur aus Gaswolken umgeben.
Forschende korrigieren 30 Jahre alten Irrtum
Inmitten dieser für die Astronomen unübersichtlichen Umgebung stieß der Röntgensatellit Rosat in den 1990er Jahren auf einen weiteren Überrest einer Sternexplosion, der die Katalognummer G189.6+3.3 erhielt. Die Himmelsforscher gingen zunächst davon aus, dass die beiden Supernova-Überreste nur zufällig etwa an der gleichen Stelle des Himmels stehen, aber unterschiedlich weit von der Erde entfernt sind. Das jedoch war ein Irrtum, wie Michailidis und seine Kollegen nun zeigen konnten.
Über einen Zeitraum von 16 Jahren hat das Team IC 443 und G189.6+3.3 mit dem Weltraumteleskop Fermi beobachtet. Dabei zeigte sich, dass sich die Gaswolken der beiden Supernova-Überreste gegenseitig durchdringen und beeinflussen. "Diese Wechselwirkung zwischen den Wolken positioniert G189.6+3.3 in der gleichen Entfernung wie IC 443", stellen Michailidis und seine Kollegen fest.
Die Explosion von G189.6+3.3 fand, so folgert das Team weiter aus den Fermi-Beobachtungen, zwischen 20.000 und 100.000 Jahre vor der Explosion von IC 443 statt. Die räumliche Nähe und die astronomisch gesehen schnelle Aufeinanderfolge der Explosionen sehen die Forscher als Indiz dafür, dass die beiden explodierten Sterne zuvor ein Doppelsystem gebildet hatten.
Sterne mit mehr als der 30-fachen Masse der Sonne
Um diese Schlussfolgerung zu untermauern, hat das Team die Entwicklung von mehreren Millionen Doppelsternen simuliert. Wie sich zeigte, sind die Beobachtungen in guter Übereinstimmung mit einem Doppelsystem, das ursprünglich aus zwei Sternen mit mehr als der 30-fachen Masse unserer Sonne bestand. Bei der Explosion solcher Sterne werden die äußeren Hüllen der Sterne abgestoßen, während das Innere des Sterns zu einem Neutronenstern oder Schwarzen Loch zusammenstürzt.
Das Satelliten-Observatorium "Chandra" spürte 2005 inmitten der Gaswolke IC 443 eine helle, punktförmige Röntgenquelle auf. Vermutlich handelt es sich hierbei um die Strahlung des bei der ersten Sternexplosion entstandenen Neutronensterns. Bei G189.6+3.3 fehlen bislang Hinweise auf einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch, aber die Suche geht weiter. Das System aus zwei Supernova-Überresten bietet den Forschern erstmals die Möglichkeit, die frühe Phase nach der Explosion beider Sterne in einem Doppelsystem genau zu untersuchen.