Hypernovae

Dementsprechend hoch ist die Strahlungsemission dieser Übergiganten, sie kann diejenige der Sonne leicht um das Millionenfache übertreffen. Jede kleine Störung des empfindlichen Gleichgewichts innerhalb des Sterns löst Schwingungen aus, die mit immer größer werdender Amplitude den Sternkörper durchlaufen. Treffen sie auf die Oberfläche, werden große Materiemengen abgestoßen. Auch durch einen extrem hohen Sternwind entledigt sich der Riese überflüssiger Masse.

Das Lebensende eines massereichen Sterns kann damit auch nicht ruhig verlaufen, seinen "Abschied" wird er unweigerlich als Supernova nehmen, der nach dem Urknall heftigsten Explosion im All. Heute glaubt man, einer neuen Theorie zufolge, dass Sterne mit rund hundertfacher Sonnenmasse in einer Explosion vergehen werden, die noch um den Faktor Hundert stärker ist als eine herkömmliche Supernova. Hierzu hat man deshalb den Begriff der Hypernova geprägt.

Unterstützt wird diese Theorie unter anderem durch die Gammabursts, kurze Gammastrahlenblitze, die aus allen Himmelsrichtungen aus den Tiefen des Alls zu uns gelangen. Bereits im März 1998 haben Wissenschaftler einen Gammablitz registriert und drei Wochen später das optische Gegenstück als Quelle identifiziert. Das explodierte Objekt strahlte noch heller als die gesamte entfernte Galaxis in der es sich befand. Bei diesem Objekt könnte es sich um die Explosion eines extrem massereichen Sterns gehandelt haben. Jedoch ist es auch möglich, einigen der rund 150 Gammaburst- Theorien zufolge, dass hier zwei Neutronensterne oder Schwarze Löcher miteinander verschmolzen, oder ein Schwarzes Loch verschlang einen supermassiven Körper.

Zum erstenmal im November 2000 haben Wissenschaftler bei einem Gammablitz aus derselben Quelle Emissionslinien des Eisens nachweisen können. Die Quelle des Gammabursts GRB991216 liegt etwa 8 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt. Es war einer der heftigsten Gammaausbrüche, die bisher beobachtet wurden. Zu ihrer Entstehung gibt es viele Theorien, dass beispielsweise zwei sehr massive Körper wie Neutronensterne kollidieren. Doch anhand der Eisenlinien ist man sich relativ sicher, dass hier eine Hypernova explodiert ist, und sehr wahrscheinlich sind wir Zeuge der Entstehung eines Schwarzen Lochs geworden.
Mit freundlicher Genehmigung von NASA/SAO/CXC

In jedem Fall wird bei der Explosion eines massereichen Sterns eine ungeheure Energiemenge, etwa 10⁴⁶ Joule, innerhalb kürzester Zeit freigesetzt. Um diese Energie abzugeben, müsste die Sonne 1000 Milliarden Jahre mit ihrer heutigen Leistung strahlen. Ein großer Teil der freigesetzten Energie würde in Form eines gewaltigen Gammastrahlen- Blitzes ins All rasen. Auf nahegelegenen Planeten könnte durch eine solche kosmische Katastrophe das Leben ausgelöscht werden.

Es besteht auch die Möglichkeit, dass extrem massereiche Sterne in ihrem Endzustand erst gar nicht explodieren, sondern dass der Kollaps der Zentralregion sofort zu einem Schwarzen Loch führt, welches den größten Teil der verbleibenden Sternhülle verschlingt. Welches der beiden Modelle, Hypernova oder Schwarzes Loch, letztendlich zutrifft, ist längst noch nicht geklärt.

Das Hubble Weltraumteleskop (HST) hat im südlichen Sternbild Carina (Schiffskiel) den Stern Eta Carinae in einer unvergleichlichen Aufnahme abgelichtet:

Mit freundlicher Genehmigung von STScI, J. Morse, K. Davidson und NASA

Dieser Stern im Nebel NGC 3372 ist nur 8000 Lichtjahre von der Erde entfernt und besitzt eine 100- fache Sonnenmasse. Damit ist er der zur Zeit massereichste bekannte Stern. Heute leuchtet Eta Carinae mit einer Helligkeit von 6^m, im 19. Jahrhundert war er aber mit -1^m einer der hellsten Sterne am Firmament. 1841 erlitt er einen gigantischen Ausbruch, bei welchem große Materiemengen abgesprengt wurden, welche heute keulenartig mit einer Ausdehnung von einem halben Lichtjahr den Stern umgeben.

Über fünfmillionenmal größer als die Strahlungsemission der Sonne ist die von Eta Carinae. Mit seiner Masse stellt der Stern einen ernstzunehmenden Kandidaten für eine Hypernova dar. Sollte er eines Tages explodieren, könnte durch den Gammastrahlen- Blitz das Leben auf der Erde durchaus beeinträchtigt werden. In der folgenden Aufnahme sieht man Eta Carinae noch deutlicher in der Mitte des Nebels:

Mit freundlicher Genehmigung von STScI, J. Morse, K. Davidson und NASA

Man ist sich allerdings noch längst nicht sicher, ob der Stern vielleicht sogar ein Doppelstern ist. Untersuchungen im IR- Bereich zeigen regelmäßige Schwankungen mit einer Periode von 5½ Jahren, was auf einen Begleiter hinweisen könnte. Gegenseitige, gravitationsbedingte Einflüsse haben dann vielleicht den Materie- Ausbruch ausgelöst, sollte es sich aber doch um einen einzelnen Stern handeln, sind vermutlich Störungen des inneren Gleichgewichts die Ursache gewesen. In jedem Fall gibt dieser Stern den Wissenschaftlern noch viele Rätsel zu lösen auf.

Eine weitere Aufnahme von Eta Carinae, die durch den Midcourse Space Experiment- Satelliten (MSX) gewonnen wurde. Es handelt sich um eine Falschfarben- Infrarotaufnahme, wir sehen also im Infraroten glühende Gas- und Staubwolken. Der Stern ist der helle Punkt in der Bildmitte. Man rechnet heute damit, dass er irgendwann in der nächsten Million Jahre explodieren wird, was der Erde sicherlich einen heftigen Gammaschauer bescheren wird. Mit freundlicher Genehmigung von MSX, IPAC, NASA

© by Werner Kasper 2005