Das erste Bild eines durch eine Doppeldetonation zerstörten Sterns fängt eine der rätselhaftesten Explosionen im Universum ein.

Ein Astronomenteam hat den ersten sichtbaren Beweis für einen Stern erhalten, der in einer Doppelexplosion starb. Es handelt sich um die Überreste der Supernova SNR 0509-67.5, die mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) beobachtet wurde. Die Forscher entdeckten Muster, die bestätigen, dass der Stern zwei Explosionen erlitt, und veröffentlichten ihre Ergebnisse diesen Mittwoch in der Fachzeitschrift Nature Astronomy . Die Entdeckung, so die ESO, zeige „eine der bedeutendsten Explosionen im Universum in einem neuen Licht“.

SNR 0509-67.5 war ein Weißer Zwerg. Während die meisten Supernovas durch den Tod massereicher Sterne entstehen, können sie auch in den kleinen, inaktiven Kernen entstehen, die zurückbleiben, nachdem Sterne wie die Sonne ihren Brennstoff verbrannt haben. Diese sterbenden Weißen Zwerge können eine Supernova vom Typ Ia erzeugen, wie die Astronomen sie nennen.

Priyam Das, Doktorand an der University of New South Wales in Canberra, Australien, und einer der Autoren der neuen Studie, erklärte in einer Pressemitteilung der ESO, dass „Explosionen Weißer Zwerge eine entscheidende Rolle in der Astronomie spielen“. Denn ein Großteil des modernen wissenschaftlichen Verständnisses der Expansion des Universums basiert auf der Untersuchung dieser speziellen Supernovae. Der Forscher fügt jedoch hinzu, dass trotz ihrer Bedeutung und auch nach so langer Zeit „das Rätsel um den genauen Mechanismus, der ihre Explosion auslöst, ungelöst bleibt“.

Supernovas vom Typ Ia entstehen in einem Weißen Zwerg in einem Doppelsternsystem . Dort kann der erste Stern seinem Begleitstern Material entziehen, wenn sie nahe genug beieinander sind. Nach dem am weitesten verbreiteten Modell der Astronomen akkumuliert der Weiße Zwerg Masse, bis er eine kritische Grenze erreicht und eine einzelne Explosion auslöst. Neuere Studien legen jedoch ein anderes Szenario nahe: In einigen Fällen könnte die Supernova durch eine Doppelexplosion verursacht werden, die stattfindet, bevor der Weiße Zwerg diese kritische Masse erreicht.

Das neue Foto zeigt, dass die Theorie stimmte. Manche Supernovas vom Typ Ia explodieren durch einen Mechanismus der „Doppeldetonation“ . Die ESO erklärt dies so: „In diesem alternativen Modell ist der Weiße Zwerg von einer Hülle aus dem gestohlenen Helium umgeben, die instabil werden und sich entzünden kann. Diese erste Explosion erzeugt eine Schockwelle, die sich um den Weißen Zwerg herum und in sein Inneres bewegt, eine zweite Detonation im Kern des Sterns auslöst und schließlich die Supernova erzeugt.“

Dies ist der erste eindeutige visuelle Nachweis dieser Doppelexplosion eines Weißen Zwergs. Der Schlüssel zur Entdeckung war die Entdeckung eines charakteristischen Musters in den Überresten des Sterns: separate Kalziumschichten, die erst nach der ersten Explosion sichtbar werden. Auf den Bildern erscheint das Kalzium als blauer Halo.

Dank eines Spezialinstruments am VLT gelang es dem Team, diese Schichten im Supernova-Überrest nachzuweisen. „Dieser konkrete Beweis einer Doppeldetonation trägt nicht nur zur Lösung eines langjährigen Rätsels bei, sondern bietet auch ein visuelles Spektakel“, heißt es in der Studie.