• vom 30.12.2011, 15:30 Uhr

Forschung

Update: 05.01.2012, 07:45 Uhr

Extra

Nachklänge des Lichts




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Von Christian Pinter

  • Das seltene Phänomen des "Lichtechos" erlaubt es Astronomen, verpasste Gelegenheiten Jahrhunderte später doch noch wahrzunehmen.

Lichtechos täuschen ein rasantes Expandieren der Materiewolke um den Stern V838 Monocerotis vor - und das in bloß acht Monaten! - © NASA, ESA, The Hubble Heritage Team

Lichtechos täuschen ein rasantes Expandieren der Materiewolke um den Stern V838 Monocerotis vor - und das in bloß acht Monaten! © NASA, ESA, The Hubble Heritage Team

Mitten im Gebirge schreit uns ein Freund aus großer Distanz ein Wort zu. Doch wir sind abgelenkt, nehmen es nicht wirklich wahr. Die Schallwelle läuft an unserem Ohr vorbei, das Wort verhallt ungehört. Nur wenn Felswände den Schall reflektieren, bekommen wir eine zweite Chance: Die Schallwelle passiert uns neuerlich, diesmal in Form von einem oder mehreren Echos. Des Umwegs über die Felswände wegen trifft die Echowelle deutlich später ein als der ursprüngliche Ruf. Je weiter der Umweg, desto länger die Verzögerung.


Was mit Schallwellen klappt, funktioniert prinzipiell auch mit Licht. Das ist allerdings fast eine Million mal schneller unterwegs, hetzt mit 299.792 km pro Sekunde dahin. Alpentäler reichen für Lichtechos nicht aus - hier sind kosmische Weiten gefragt. In den Abgründen zwischen den Sternen lauern dunkle Wolken aus Staub und Gas. Vom Licht getroffen, leuchten diese plötzlich auf - und streuen die Strahlen in unsere Richtung weiter. Während die Verzögerungen beim Schall Sekundenbruchteile betragen oder wenige Herzschläge, muss man sich bis zum Eintreffen der kosmischen Lichtechos oft Monate, Jahre, ja sogar Jahrhunderte gedulden. Dann erst bekommen auch Astronomen ihre "zweite Chance".

Ein bestimmter Stern kann nur ein einziges Mal als gigantische, den Raum erhellende Supernova explodieren. Denn dabei wird sein Kern völlig in Stücke gehauen, oder in einen ultradichten Neutronenball bzw. gar in ein Schwarzes Loch verwandelt. Die gasförmige Sternenhülle expandiert flink ins All. Als nebeliger, schwach glimmender Supernova-Überrest legt sie noch viele Jahrtausende lang Zeugnis ab vom einstigen Sternentod - wie ein langsam vergilbender Partezettel. Solche Gasfetzen hat man auch am Ort jener beiden Supernovae gefunden, die 1572 von Tycho Brahe und 1604 von Johannes Kepler studiert wurden. Jede übertraf die anderen Fixsterne an Glanz, und zwar bei weitem.

Statistisch betrachtet, hätten seither mindestens acht weitere Sterne in unserer Galaxis zur Supernova werden sollen. Doch seit jener von 1604 hat man hier keine mehr zweifelsfrei gesehen. Vermutlich verstellten uns dichte Staubwolken die Sicht.

Ein Lichtpünktchen
1675 gründete Karl II. das Observatorium von Greenwich. Die dort gewonnenen Erkenntnisse sollten vor allem den englischen Hochseeschiffen bei der Naviga- tion helfen. John Flamsteed, der erste königliche Astronom, machte sich an die Inventur des Himmelszelts. Am 16. August 1680 trug er die Koordinaten eines Sterns in seine Liste ein, den er "3 Cassiopeiae" nannte. Kein anderer Himmelsforscher sah dieses Lichtpünktchen, weder damals noch später: Ein Schicksal, das es mit einem knappen Dutzend anderer Einträge in der langen Sternenliste Flamsteeds teilte. Caroline Herschel vermutete einen Fehler und strich "3 Cassiopeiae".

1947 fingen Radioastronomen starke Funksignale aus dem Sternbild der Cassiopeia auf. Drei Jahre später entdeckten sie dort einen nebeligen Supernova-Überrest. Aus der Expansionsgeschwindigkeit der Nebelfetzen ermittelten Astronomen den einstigen Todeszeitpunkt des Sterns. Demnach hätte uns das Licht dieser Supernova-Explosion etwa um das Jahr 1680 erreichen sollen.

Nun grub man die seltsame Eintragung Flamsteeds wieder aus, zumal "3 Cassiopeiae" nur einen halben Vollmonddurchmesser abseits des heutigen Supernova-Überrests gestanden wäre. Zumindest für den Astronomiehistoriker William Ashworth Jr. schien es nun fast sicher: Flamsteed hatte keinen Fehler gemacht, sondern 1680 tatsächlich diese Supernova erspäht. In diesem Fall hätten all seine Fachkollegen die Gelegenheit vertan.

2005 hielt NASAs Infrarot-Weltraumteleskop "Spitzer" matt glimmende Staubwolken fest, die in einiger Distanz zum Supernova-Überrest schwebten. Anscheinend hatte der Strahlungsblitz der einstigen Explosion mittlerweile Silikatstaub im Raum getroffen und auf minus 123 Grad C "erwärmt". Daher strahlte dieser nun selbst im Infrarot.

Daraufhin suchten Heidelberger Astronomen mit internationaler Assistenz auch im sichtbaren Licht nach Echos - und wurden fündig. Tatsächlich schickten ferne Staubwolken den Lichtschein der längst wieder verblassten Supernova erst jetzt zur Erde.

Also durfte die Forschergemeinde den einst verpassten Sternentod doch noch miterleben, mit drei Jahrhunderten Verspätung. Dafür konnte man nun Instrumente einsetzen, von denen Flamsteed nicht einmal geträumt hätte. Die Staubteilchen streuten das Licht ohne wesentliche Manipulation zu uns. Daher ließen sich nachträglich sogar noch Spektren der Supernova gewinnen: Die starken Wasserstoff- und Heliumlinien entlarvten sie als Vertreterin der Gruppe "IIb". Dabei zerreißt es einen Riesenstern, der knapp zuvor den Großteil seiner Gashülle abgestoßen hat.

Mit der Zeit überwand das Licht der Sternexplosion immer weitere Abgründe. Staubwolken strahlten auf und verblassten wieder. Je nach ihrer Lage im Raum spiegelten sie das Desaster aus unterschiedlichen "Kameraperspektiven" wider. Aus manchen Blickwinkeln erschienen die Spektrallinien besonders stark gegen Blau verschoben. Dort jagten Materiejets gleich um 14 Mio. km/h schneller vom Zentrum der Katastrophe weg als anderswo. Die offensichtlich asymmetrische Detonation hatte Folgen für den im Inferno entstandenen, bloß 30 km kleinen Neutronenstern: der erhielt nämlich einen heftigen "Tritt" und hetzt seither in hohem Tempo davon.

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Schlagwörter

Extra, Astronomie

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Copyright © Wiener Zeitung Online 2018
Dokument erstellt am 2011-12-29 18:20:13
Letzte Änderung am 2012-01-05 07:45:10


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