Astronomie: Erstmals initiale Geometrie einer Supernova ergründet

Dem Very Large Telescope (VLT) ist es im vergangenen Frühjahr erstmals gelungen, die Explosion eines massereichen Sterns quasi unmittelbar nach ihrem Beginn zu beobachten und die Geometrie des Materieauswurfs zu ergründen. Das hat die Europäische Südsternwarte ESO jetzt publik gemacht und eine künstlerische Darstellung dieser frühestmöglichen Phase einer solchen Sternenexplosion veröffentlicht. Hätte man das Observatorium nur einen Tag später auf den Vorgang gerichtet, wäre der nicht mehr zu beobachten gewesen, erklären die Verantwortlichen die Bedeutung des Funds. Das VLT hat die 22 Millionen Lichtjahre entfernte Explosion demnach dank der schnellen Reaktion des Studienleiters nur 26 Stunden nach ihrer ursprünglichen Entdeckung beobachtet.

Schnelle Reaktion als Grundlage des Erfolgs

Wie die Forschungseinrichtung in Erinnerung ruft, besteht bei einem typischen Stern zeit seines Lebens ein präzises Gleichgewicht zwischen der Gravitationskraft, die ihn zusammenzieht, und dem gegenläufigen Druck „seines nuklearen Motors“. Ist die Energiequelle dagegen erschöpft, kollabiert der Kern des Sterns, die ihn umgebende Masse stürzt auf ihn und wird abgestoßen. Die dabei entstehende Schockwelle zerstört den Stern dann von ihnen, es entsteht eine Supernova. Der Durchbruch dieser Schockwelle durch die Oberfläche des Sterns lasse sich aber nur für wenige Stunden beobachten, danach interagiere die sich ausbreitende Explosion mit Material um den Stern. Genau dieses enge Zeitfenster konnte nun erstmals mit dem VLT für detaillierte Beobachtungen genutzt werden.

Verantwortlich für den Erfolg war demnach die Reaktionsschnelligkeit des Astronomen Yi Yang von der Tsinghua-Universität in Peking. Als die Supernova mit der Bezeichnung SN 2024ggi am 10. April 2024 entdeckt wurde, war der gerade nach einem Langstreckenflug in San Francisco gelandet. Zwölf Stunden später lag sein Antrag für eine Beobachtung mit dem VLT bei der ESO vor, dem unmittelbar nachgekommen wurde. Schon am 11. April wurde es demnach auf die Explosion gerichtet, weshalb die Geometrie der Supernova ermittelt werden konnte. Ausschlaggebend dafür war demnach das Instrument FORS2, dessen Daten ergeben haben, dass die ausgeworfene Materie die Form einer Olive hatte. Die Symmetrieachse sei im Verlauf der Explosion unverändert geblieben, auch als die Form sich abflachte.

Auf die Geometrie konnte das Forschungsteam demnach aus der Polarisation des Lichts schließen, das mit dem Teleskop eingefangen wurde. Die Beobachtung verändere unser Verständnis stellarer Explosionen, erklärt Mitautor Ferdinando Patat von der ESO. Dank des gewonnenen Wissens könnten bereits einige Supernova-Modelle ausgeschlossen und andere verbessert werden, ergänzt er. Als Vorläufer der Explosion hat das Team einen Roten Überriesen mit etwa 12 bis 15 Sonnenmassen ausgemacht, dessen Radius etwa 500-mal größer war als der der Sonne. Die Arbeit wird in einem Fachartikel vorgestellt, der im Wissenschaftsmagazin Science Advances erscheinen wird.

(mho)