Explosion überlebt: Astronomen haben ein kosmisches Paar der ungewöhnlichen Art entdeckt: einen sonnenähnlichen Stern, der die Supernova seines Begleiters überstanden hat. Die Explosion seines Nachbarn hinterließ einen leuchtend bunten Supernova-Überrest – und jede Menge Kalzium als „Schmauchspuren“ auf der Oberfläche der fernen Sonne, wie die Forscher im Fachmagazin „Nature Astronomy“ berichten. Dieser Fund deute zugleich auf eine sehr seltene Form der Supernova hin.
Wenn ein massereicher Stern das Ende seines Lebenszyklus erreicht hat, explodiert er in einer Supernova. Dabei strahlt er für kurze Zeit so hell, dass selbst entfernte Supernovae schon vor Jahrhunderten auf der Erde mit bloßem Auge gesehen und dokumentiert wurden. Nach einer solchen Explosion bleiben eine leuchtende Gaswolke und ein kompakter Neutronenstern zurück.
Doch was ist, wenn ein Stern in einem Doppelsternsystem explodiert? Werden dann beide zerstört oder kann der Partner möglicherweise weiterbestehen? Dann müsste es einen Supernova-überrest geben, der neben einem Neutronenstern auch einen normalen Stern enthält. „Genau ein solches Gebilde haben wir nun unter die Lupe genommen“, erklärt Norbert Langer von der Universität Bonn.
Neutronenstern mit Begleitsonne
Beim Supernova-Überrest RCW 86 wurden die Astronomen fündig. Dieser leuchtende Gasnebel liegt rund 9.100 Lichtjahre von uns entfernt. Er entstand bei einer Sternexplosion im Jahr 185, die von chinesischen Astronomen beobachtet wurde. Die Forscher suchten in diesem Gasnebel zunächst mit dem Röntgen-Teleskop Chandra nach der Strahlung des Neutronensterns. Mit dem Very Large Telecope der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile fahndeten sie zudem nach einem weiteren Stern.
Und tatsächlich: Im Südwesten des Gasnebels entdeckten die Astronomen nicht nur den Neutronenstern, sondern auch einen schwach leuchtenden „normalen“ Stern. Es ist das erste Mal, dass ein solcher sonnenähnlicher Begleitstern in einem Supernova-Überrest gefunden wurde, wie die Forscher erklären.
„Schmauchspuren“ aus Kalzium
Spektralanalysen enthüllten eine weitere Besonderheit: Der sonnenähnliche Stern im Gasnebel enthält ungewöhnlich große Mengen an Kalzium – sechs Mal so viel wie unsere Sonne. Auch andere Metalle wie Titan, Magnesium, Vanadium oder Nickel, sind deutlich stärker vertreten als für einen solchen Stern üblich.
Für diesen Metallüberschuss gibt es nach Ansicht der Astronomen nur eine logische Erklärung: Es sind „Schmauchspuren“ der Supernova. Das Kalzium und die anderen Metalle müssen bei der Explosion seines Nachbarn auf den Stern geschleudert worden sein. Es ist das erste Mal, dass ein solcher Stern mit Schmauchspuren in den Resten einer Supernova gefunden wurde.
Ungewöhnlicher Supernova-Typ
Die Entdeckung der „Schmauchspuren“ gibt jedoch weitere Rätsel auf. Denn wenn der rund 13 Sonnenmassen schwere Ausgangsstern bei einer „normalen“ Kernkollaps-Supernova explodiert wäre, hätte er weniger Kalzium und mehr Silizium freisetzen müssen, wie die Astronomen erklären. „Das deutet darauf hin, dass RCW 86 zu dem seltenen Typ der kalziumreichen Supernovae gehören könnte – einem extrem kurzlebigen und strahlungsschwachen Explosionstyp“, so Langer und seine Kollegen.
Doch dieser spezielle Supernovatyp war bisher nur von sehr viel massereicheren Sternen bekannt. Die neuen Beobachtungen korrigieren dieses Bild: „Möglicherweise können doch auch masseärmere Sterne als bisher angenommen eine Supernova-Explosion erzeugen“, erklärt Langer. „Der Begleitstern liefert uns wichtige Daten, mit denen wir unsere Theorien zu Supernova-Explosionen neu bewerten können.“ (Nature Astronomy, 2017; doi: 10.1038/s41550-017-0116)
(Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, 25.04.2017 – NPO)
