Berlin. Im Jahr 1181 erhellte eine Supernova sechs Monate lang den Himmel. Jetzt haben Astronomen ein ungewöhnliches Überbleibsel entdeckt.
Eine Supernova ereignet sich, wenn ein Stern das Ende seiner Lebenszeit erreicht. Die Rede ist dann von einem „Sternentod”. Bevor der Stern jedoch endgültig „stirbt”, kommt es zu einem extremen, explosionsartigen Ausbruch. Der Stern wird dabei Millionen- bis Milliardenfach heller. Ein solches Ereignis ereignete sich 1181 im Sternbild Kassiopeia. Forschende haben nun ein ungewöhnliches Überbleibsel dieser Supernova entdeckt.
SN1181 – Eine außergewöhnliche Supernova
Die heute als „SN 1181“ bekannte Supernova ist eine der wenigen, die vor der Erfindung des Teleskops dokumentiert wurde. Sie muss jedoch extrem leuchtstark gewesen sein müssen. Historische Berichte und Rekonstruktionen legen nahe, dass das Leuchten am Nachthimmel über sechs Monate lang mit bloßem Auge sichtbar war.
Nun, fast 900 Jahre später, hat ein Team der Universität Tokio die Überreste dieser Supernova für eine Studie, die in der Fachzeitschrift „Astrophysical Journal“ veröffentlicht wurde, genauer unter die Lupe genommen. Die Forscher programmierten ein Computermodell, das die Entwicklung der Supernova von ihrem Ausbruch bis heute verfolgt. Dieses Modell verglichen sie mit archivierten Teleskopbeobachtungen des Nebels, einer riesigen Gas- und Staubwolke, die oft als Überrest einer Supernova zurückbleibt.
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Entdeckung eines Zombie-Sterns
Im Nebel der Supernova entdeckten die Forscher eine ungewöhnliche heiße Struktur, die an einen vielzackigen Stern oder eine Feuerwerksblume erinnert und sich über ein ganzes Lichtjahr erstreckt. Diese Struktur ist für einen Supernova-Überrest ungewöhnlich, denn eigentlich hätte die Explosion den alten Stern vollständig zerstören müssen.
Die Forscher sind daher überzeugt, dass es sich bei dem Ereignis von 1181 um eine Supernova vom Typ „Iax“ handelt. Dieser seltene Typ zeichnet sich dadurch aus, dass der Stern nicht vollständig zerstört wird, sondern als extrem heißer Überrest – ein sogenannter Zombie-Stern – weiter existiert. „Insgesamt gibt es nur 20 bis 30 bekannte Supernovae vom Typ Iax“, erklärt Takatoshi Ko, der Erstautor der Studie. „SN 1181 ist jedoch die einzige, die sich in unserer Galaxie ereignet hat.“
Zum Vergleich: Die häufigere Supernova vom Typ „Ia“ entsteht durch eine Sternleiche wie einen „Weißen Zwerg“. Dieser saugt das Gas eines anderen Sterns ein und explodiert in einer gewaltigen Explosion.
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Rätselhafter Sternwind wirft neue Fragen auf
Eine weitere bemerkenswerte Entdeckung ist der schnelle Sternwind – ein Fluss an aufgeladenen Teilchen, der von der Atmosphäre eines Sterns ausgestoßen wird. Dieser Wind begann nach den Analysen der Forscher erst vor 20 bis 30 Jahren von der Oberfläche des Zombie-Sterns zu „wehen“. Das widerspricht jedoch der gängigen Annahme, dass ein Sternwind unmittelbar nach der Supernova-Explosion einsetzen muss.
„Wir wissen nicht genau, warum der Stern erst jetzt wieder aktiv wurde und warum der Wind so spät einsetzte“, erklärt Takatoshi Ko, der Erstautor der Studie. „Möglicherweise hat die unvollständige Explosion der Supernova den Stern wieder gezündet.“ Diese Theorie steht jedoch im Widerspruch zu anderen Beobachtungen, die zeigen, dass die Helligkeit des Sterns im letzten Jahrhundert abgenommen hat.
Zombie-Stern besteht weder aus Wasserstoff noch Helium
Doch das Team um Ko ist nicht das erste, das einen Zombiestern im Nebel der Supernova SN 1181 vermutet. Bereits 2021 entdeckte Albert Zijlstra, Professor für Astrophysik an der Universität Manchester, einen toten Stern im Sternbild Kassiopeia und brachte ihn mit SN 1181 in Verbindung. Zijlstra vermutete, dass der Nebel etwa 7.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist und möglicherweise zwei schnell rotierende heiße Weiße Zwerge enthält, deren Verschmelzung eine enorme Energiemenge freigesetzt haben könnte. Das würde die plötzliche Helligkeit der Supernova erklären. Besonders bemerkenswert ist Zijlstras Feststellung, dass der Zombie-Stern weder Wasserstoff noch Helium enthält – eine im Weltraum äußerst seltene und ungewöhnliche Eigenschaft.
Die Forscher der Universität Tokio planen nun weitere Beobachtungen von SN 1181, unter anderem mit dem Very Large Array der Radioteleskope in New Mexico und dem Subaru-Teleskop auf Hawaii. Warum der Sternwind erst Jahre nach der Supernova einsetzte, bleibt ein Rätsel, das die Wissenschaftler entschlüsseln wollen.