Nicht einmal Sterne leben ewig - und je größer der Stern, um so spektakulärer ist sein Untergang. Ist ein Stern mindestens achtmal so groß wie unsere Sonne, kann er in einer Detonation enden, die so mächtig ist, dass sie zeitweise jeden anderen Stern in der Galaxie überstrahlt. So eine Explosion, die Supernova genannt wird, ist jedoch sehr selten: Seit es geschichtliche Aufzeichnungen darüber gibt, haben in der Milchstraße lediglich sechs davon stattgefunden. In galaktischen Zeitbegriffen gemessen, haben diese Katastrophen jedoch das Material geschaffen, aus dem neuen Generationen von Sternen, Planeten und das Leben selbst entstanden sind.

(Bild oben) - Der Himmelsbereich um die Supernova 1987A - vor und nach der Explosion

 

Supernovä  
  Name Explosionsdatum Entdecker Ort (Sternbild) Erdentfernung (Lichtjahre)  
  Schleier-Supernova um 18000 v. Chr. unbekannt Cygnus 1600  
  Vela-Supernova um 9000 v. Chr. unbekannt Vela 6000  
  Krebs-Supernova 1054 n. Chr. Chin. Astronomen Taurus 6300  
  Tychonische Supernova 1572 Tycho Brahe Cassiopeia 10000  
  Keplersche Supernova 1604 Johannes Kepler Ophiuchus 20000  
  SN1987A 1987 Ian Shelton Grosse Magellansche Wolke 179000  
  SN1997AP 1997 Supernova Cosmology Project Coma Berenices 9 Milliarden  


(Bild oben) - Die Lichtechos der Supernova 1987A

Tod eines Sterns

Die von den Astronomen als Supernova bezeichnete riesige Explosion steht für die Zerstörung eines Sterns, dessen Energie und Lebenszeit zu Ende geht. Sterne schöpfen ihre Energie aus Wasserstoff, dem häufigsten Element im Universum. Durch nukleare Reaktionen im Sterninneren werden Wasserstoffatome miteinander verschmolzen, sodass Helium entsteht. Dieser Prozess erzeugt enorme Hitze und einen nach außen gerichteten Druck ausströmender Strahlung, der den Stern davor bewahrt, unter seinem eigenen, kolossalen Gewicht zusammenbrechen.
Sterne, die groß genug sind, um zur Supernova zu werden - also mindestens die achtfache Masse unserer Sonne besitzen - haben ein kurzes Leben. Die Temperaturen in ihrem Inneren sind sehr hoch und sie verbrennen ihre Wasserstoffvorräte sehr rasch. Ist der Wasserstoff zu Helium geworden - vielleicht schon nach 10 Millionen Jahren - bleibt dem Stern nicht mehr viel Zeit. Eine weitere Kernfusionsreaktion verwandelt den Heliumkern in Kohlenstoff, der genügend Energie besitzt, um dem Stern weitere 500000 Jahre zu schenken. Ist das Helium aufgebraucht dauert es nur Jahrhunderte bis Kohlenstoff in Neon verwandelt wird. Ein Jahr später ist aus Neon Sauerstoff geworden und nach weiteren sechs Monaten ist der Sauerstoff zu Silizium verbrannt. Die letzte Reaktion, bei der Silizium in Eisen verwandelt wird, erfolgt in lediglich einem Tag. Jetzt sind keine weiteren atomaren Reaktionen mehr möglich, denn das Eisen ist stabil. Es fehlt die innere Energie, um der Schwerkraft entgegenzuwirken und der Stern bricht innerhalb von ein paar Sekunden zusammen.
Durch den Kollaps verdichtet sich der Kern immer stärker, bis die Atome so dicht zusammengepresst sind, dass mit Ausnahme der subatomaren Partikel, der Neutronen, nichts zurückbleibt und der Kern nicht weiter kollabieren kann. Das Material prallt nun mit Geschwindigkeiten von bis zu 240 Millionen km/h zurück. Eine verheerende Schockwelle sprengt den abgestorbenen Stern in einer enormen Eruption auseinander, die eine Zeit lang das Licht einer gesamten Galaxie überstrahlen kann. Die Energien sind stark genug, um die Barriere des Kernzustands von Eisen zu durchbrechen - eine Supernova ist der einzige Ort im Universum, an dem Elemente entstehen können, die schwerer sind als Eisen. Nur der Kern des Sterns bleibt übrig. Dieser Neutronenstern kann 20 Prozent der masse des ursprünglichen Sterns enthalten. Inzwischen strömen Gas, Trümmer und Strahlung der Supernova nach außen, kollidieren heftig mit interstellarem Gas und erzeugen Schockwellen, die häufig zur Bildung neuer Sterne führen. So bewirkt der Tod eines Sterns die Geburt neuer Sterne und lässt neue Elemente entstehen, die wie Samen im interstellaren Raum ausgestreut werden.

 


 


(bild oben) Der Tarantel Nebel in der Großen Magellanschen Wolke und die Supernova 1987A

Völlige Zerstörung

Wenige Minuten nachdem sich ein Stern in einer Supernova-Explosion selbst zerstört hat, wird ein Planet, der so weit entfernt ist wie der Abstand von Jupiter zur Sonne beträgt, durch eine Wolke aus rasenden Trümmern, glühendem Gas und Strahlung vernichtet. Die Strahlung der Supernova könnte Leben in einer Entfernung von Lichtjahren bedrohen - bei solchen Explosionen entstehen jedoch auch lebensnotwendige Elemente.


)bild(bild oben) Eine Supernova hinter dem Staubstreifen der Galaxie Centaurus A


Perspektiven - Was wäre wenn....

....in der Nähe der Erde eine Supernova Explodieren würde ?

Manche Astronomen spekulieren, dass Supernovä für Massenvernichtungen von Leben verantwortlich sein könnten, auf die fossile Überreste auf unserem Planeten hinweisen.Sogar eine Supernova in zehn oder mehr Lichtjahren Entfernung würde sich auf der Erde verheerend auswirken. "Ionisierende Strahlung würde die Ozonschicht auf Jahrzehnte völlig zerstören", so der Schweizer Forscher Juan Collar, "während die Sonnenstrahlung unvermindert bliebe".
"Durch die Supernova beschleunigte kosmische Strahlen würden die Atmosphäre radioaktiv verseuchen", ergänzt Ralph Wijers von der University of Cambridge, England. Andere meinen, dass die während einer Supernova abgegebenen enormen Mengen an Neutrinos eine ernsthafte Bedrohung für das Leben darstellen. "Die Anzahl der Neutrinos einer Supernova des Typs 2 ist so riesig - sie trägt 99 Prozent der Energie der Explosion -, dass große Mengen vom menschlichen Körper absorbiert werden könnten, falls sich die Supernova nahe genug ereignet hat", erklärt Nial Tanvir, ebenfalls von der University of Cambridge.
Eine Supernova in der Nähe unseres Sonnensystems bewirkt eine spektakuläre Erleuchtung des Himmels. 1987 kam es in den etwa 200000 Lichtjahren entfernten Magellanschen Wolken zu einer Explosion. "Hätte dies in unserer Galaxie stattgefunden, so wäre es das hellste Objekt am Nachthimmel gewesen - oder auch am Tageshimmel!", so Collar. Manche Forscher sind jedoch zuversichtlich, dass wir keine schlaflosen Nächte haben müssen. "Die Möglichkeit, dass eine Supernova - Explosion nahe genug stattfindet, um das Leben nennenswert zu schädigen ist eine in mehreren Milliarden Jahren", so Arnon Dar vom Techion, dem israelischen Institut für Technologie."sie sind jedenfalls keine Erklärung für die massive Ausrottung von Leben in den vergangenen 500 Millionen Jahren."


(bild oben) Expandierende Hülle von Tychos Supernova