• vom 29.01.2010, 14:27 Uhr

Kompendium

Update: 29.01.2010, 14:30 Uhr

Wissenschaft

Todeszeichen am Firmament




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Von Christian Pinter

  • Radioastronomen haben in unserer Milchstraße bisher rund dreihundert Supernova-Überreste festgestellt. Und auch wir Menschen bestehen aus deren Spurenelementen.

Nur noch teilweise erkennbar ist der Überrest jener Riesensonne, die es einst im Sternbild Schwan zerrissen hat. Das Gas jagt mit 600.000 km/h durch den Raum. Foto: Johannes Schedler

Nur noch teilweise erkennbar ist der Überrest jener Riesensonne, die es einst im Sternbild Schwan zerrissen hat. Das Gas jagt mit 600.000 km/h durch den Raum. Foto: Johannes Schedler Nur noch teilweise erkennbar ist der Überrest jener Riesensonne, die es einst im Sternbild Schwan zerrissen hat. Das Gas jagt mit 600.000 km/h durch den Raum. Foto: Johannes Schedler

Vor 125 Jahren nahm Ernst Hartwig im Teleskop des Observatoriums von Tartu, Estland, ein neues Lichtpünktchen am Himmel wahr. Doch erst 1924 entlarvte Edwin Hubble dessen kosmische Heimat in der Andromeda als eigenständige, unglaublich ferne Galaxie. Nun wussten Astronomen: Das Licht von Hartwigs Stern musste außergewöhnlich leuchtkräftig gewesen sein, um sogar die Kluft zwischen den Milchstraßen zu überbrücken. Der Schweizer Fritz Zwicky und der Deutsche Walter Baade ersannen für derart imposante Objekte den Begriff "Supernova".


Bis dahin hatte man Supernovae nur in unserer eigenen Galaxis erblickt. So tauchte etwa im Sommer 1054 ein strahlender Stern in der Konstellation "Stier" auf. Drei Wochen lang sahen ihn chinesische Gelehrte sogar am Taghimmel. Nach zwei Jahren war er wieder verblasst. 1731 stieß der englische Arzt John Bevis am Ort des seinerzeitigen Geschehens auf ein diffuses Lichtfleckchen. Der französische Kometenentdecker Charles Messier nahm es an vorderster Stelle in seinen neuen Nebelkatalog auf. Der Nebel im Stier hieß nun "M1". Am Rand des Gebildes erspähte William Parsons fadenartige Strukturen. Sie erinnerten ihn an die Gliedmaßen einer Krabbe oder eines Krebses.

Gas-Finger und -Bögen

1949 fing man starkes Radiorauschen aus der "Himmelskrabbe" auf, später auch Röntgen- und Gammastrahlung. Im November 1968 lauschten Radioastronomen seltsamen, klar definierten Funkimpulsen aus dem Nebelzentrum. Sie kehrten 30 Mal pro Sekunde wieder und mussten daher von einem verblüffend kleinen, aber rasch rotierenden Objekt stammen: einem Neutronenstern.

Der Gasnebel M1 ist ein kosmisches Katastrophengebiet, der Prototyp eines sogenannten "Supernova-Überrests". Hochauflösende Aufnahmen zeigen einen bläulich-weißen Schein im Zentralgebiet, umkränzt von feingliedrigen farbigen Filamenten. Vor allem an der Peripherie formt das Gas sozusagen Finger und Bögen; starke Magnetfelder halten es in Form. Das bizarre Gebilde ist eine Spielwiese für Astrophysiker. Dort herrschen Extrembedingungen, die kein irdisches Labor bietet. Heute elf Lichtjahre weit, wächst der Krabbennebel in jeder Sekunde um weitere 1500 km. Er zählt zu den jüngsten Gebilden, die man am Sternenzelt beobachten kann.

Ihr ganzes Dasein lang kämpfen Sterngiganten mit ihrem eigenen Gewicht. Die gewaltige Masse der Sternenhülle lastet schwer auf ihrem Innersten, in dem zunehmend kurzlebigere Kernfusionen ablaufen. Nur sie produzieren genug Strahlung, um den Kollaps des Hünen aufzuhalten. Anfangs fast nur aus Wasserstoff und Helium gebaut, schmiedet er nun immer schwerere Elemente.

Riesensterne schaffen es bis zum Eisen. Dann bewirken sie eine Energiekrise. Denn das Eisen kann nicht weiter verschmolzen werden. Der nur rund 3000 km große, in der Hülle verborgene Eisenkern bricht in sich zusammen. Dabei rotiert er zunehmend rascher, bald hunderte Male pro Sekunde. Der unglaubliche Druck quetscht die Elektronen in die Protonen hinein - und Neutronen entstehen. Platz ist dazwischen keiner mehr. Daher umschließt der Neutronenball letztlich eine ganze Sonnenmasse und ist dennoch nur klein wie Wien. Jeder Fingerhut seiner Materie wöge das Gewicht der ganzen Menschheit auf. Sterne mit mehr als acht Sonnenmassen enden so.

Sendboten des Desasters

Über dem jungen Neutronenstern bricht das Gebälk zusammen. Das herabstürzende Gas der Sternenhülle prallt auf ihm ab und wird mit größter Wucht fortkatapultiert. Neutrinos fegen mit Lichtgeschwindigkeit davon. Eine Handvoll macht sich in irdischen Teilchendetektoren bemerkbar, als flinker Sendbote der fernen Katastrophe. Die Neutrinos passieren ungehindert das Hüllengas des Sterns. Nur wenige kollidieren mit dessen Atomen. Doch das reicht, um das Gas noch mehr zu beschleunigen. Eine Schockwelle durchbricht die Sternoberfläche, erhitzt sie auf hunderttausende Grad Celsius: Erdsatelliten fangen jetzt einen Röntgenblitz auf - ebenfalls ein schneller Herold des Desasters.

Ist die Wucht der Schockwelle auf einer Seite größer, wird der Neutronenstern in die entgegengesetzte Richtung katapultiert und hetzt mit über einer Million km/h davon. Sofern er überhaupt existiert: Denn besonders übergewichtige Sternenkerne fallen noch weiter in sich zusammen, mutieren zum Schwarzen Loch.

"Leichtgewichte" vom Format unserer Sonne entgehen diesem Schicksal. Sie schmieden mangels Druck und Temperatur niemals Eisen. Ihr Kern besteht letztlich bloß aus Kohlenstoff und Sauerstoff. Nachdem sie ihre Hülle recht beschaulich ins All geblasen haben, kühlen ihre freigelegten einstigen Atommeiler als erdkleine Weiße Zwerge aus. Klammheimlich. Die Totenruhe wird nur gestört, wenn der Zwerg Teil eines engen Doppelsternsystems ist. Dann nämlich zieht er Gas aus der Hülle des Partners an, stiehlt ihm Wasserstoff und mitunter auch Helium. Hat er mindestens 1,44 Sonnenmassen geraubt, wird die Last der Diebesbeute übermächtig. Der Kohlenstoff und der Sauerstoff des Zwergenkörpers zünden: Die unerwartete Welle der Kernfusion zerreißt ihn völlig.

Aus dem Kohlenstoff wird dabei mehr als eine halbe Sonnenmasse Nickel-56 geschmiedet. Dieses zerfällt innerhalb weniger Wochen zu Cobalt-56, und das wiederum zu Eisen-56. Im Todeskampf mutiert der Gnom zur kosmischen Erzmine. Der radioaktive Zerfall produziert wochenlang Licht zuhauf! Die Supernova strahlt hell wie eine ganze Galaxie. Sie rittert mit dem Glanz von vielen Milliarden Sonnen.

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Copyright © Wiener Zeitung Online 2018
Dokument erstellt am 2010-01-29 14:27:25
Letzte Änderung am 2010-01-29 14:30:00


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