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Seltsame Sternexplosion : Heller als erlaubt

Illustration Supernova Ia Bild: Kavli IPMU

Das Objekt „PS1-10afx“ erschien zunächst als eine gewaltige Sternexplosion. Nun stellt sich heraus, dass die Forscher die vermeintliche Hypernova durch eine kosmische Lupe gesehen hatten und einer optischen Täuschung erlegen waren.

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          Vor knapp vier Jahren waren japanische Astronomen Zeugen einer ungewöhnliche Erscheinung am Sternenhimmel. Sie hatten mit dem PanSTARRS1-Teleskop auf Maui, Hawaii, die Explosion eines Gestirns beobachtet, die vor neun Milliarden Jahren stattgefunden hat. Analysen zeigten, dass die Sternexplosion  einer gewöhnliche Supernova vom Typ Ia sehr ähnlich war, allerdings viel zu hell am Himmel erstrahlte. Als Robert Quimby vom Kavli-Institut für Physik und Mathematik des Universums an der Universität Tokio und seine Kollegen im vergangenen Jahr von ihrer Entdeckung berichteten, entwickelte sich eine heftige Debatte unter den Astronomen. Von einer Hypernova, einer superhellen Supernova war die Rede. Sie sollte in Folge der Explosion eines extrem massenreichen Sterns entstanden sein. Andere Forscher widersprachen dieser These und favorisierten als Ursache einen normalen Stern.

          Manfred Lindinger
          Redakteur im Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Gravitationslupe verzerrt das Licht

          Nun haben die Forscher um Quimby mit dem 10-Meter-Keck-Teleskop auf Hawaii die entfernte Himmelsregion abermals abgesucht, in der sie die zu helle Supernova mit der Katalognummer PS1-10afx“ ursprünglich beobachtet hatten. Da die Sternexplosion inzwischen abgeklungen ist, hatten sie gewissermaßen ein freies Sichtfeld. Dabei erspähten sie eine schwach leuchtende Galaxie im Vordergrund. Sie war den Astronomen bislang entgangen, weil sie normalerweise von der exakt dahinter liegenden, helleren Heimatgalaxie der Supernova überstrahlt wird. Dank einer komplizierten Datenanalyse der Emissionsspektren trat sie zutage Wie Quimby und seine Kollegen in der Zeitschrift „Science“ berichten, wirkte die Vordergrundgalaxie wie eine kosmische „Lupe“, die das Licht der Supernova dreißig Mal so hell erschienen ließ, als es tatsächlich war.

          Illustration des Gravitationslinseneffekts
          Illustration des Gravitationslinseneffekts : Bild: Aya Tsuboi/Kavli IPMU

          Gemäß Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie verformen Galaxien aufgrund ihrer Gravitationswirkung den Raum. Lichtstrahlen, die von Objekten dahinter stammen und an ihr vorbeilaufen, werden gebündelt, ähnlich wie ein Lichtstrahl, der von einer optischen Linse fokussiert wird. Dieser sogenannte Gravitationslinseneffekt ist von zahlreichen anderen Beobachtungen bekannt und vielfach bestätigt worden. Die zunächst übersehene Gravitationslinse habe das Licht der fernen Supernova gebündelt und vielfach verstärkt, so  die Forscher. Sie rechnen nun damit, dass künftig weitere derartige Beispiele entdeckt werden. Denn je ferner eine Supernova sei, desto wahrscheinlicher liege irgendwo auf dem Weg eine Gravitationslinse.

          Die begehrten Standartkerzen

          Supernovae sind gewaltige Sternexplosionen, die vorübergehend so hell scheinen können wie eine ganze Galaxie. Für Astronomen sind Supernovae des Typs Ia besonders interessant, denn sie leuchten immer gleich hell und eignen sich daher als kosmische Standardkerzen, anhand derer sich die Entfernungen im Universum vermessen lassen. Anhand von Supernova Ia wurde auch das Phänomen der Dunklen Energie entdeckt, die rund 70 Prozent des Energieinhalts des Universums ausmacht.

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