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Wissenschaftler haben eine postmortale Untersuchung der letzten gigantischen Sternexplosion durchgeführt, die jemals mit dem bloßen Auge in unserer Galaxie beobachtet wurde, und zeigten, dass die Supernova von einem kompakten weißen Zwerg ausgelöst wurde, der schwerere Elemente als die Sonne enthält.

Die Supernova tauchte plötzlich 1604 am Nachthimmel auf. Sie war heller als alle anderen Sterne und Planeten auf ihrem Höhepunkt und wurde vom deutschen Astronomen Johannes Kepler beobachtet, der glaubte, er gucke auf einen neuen Stern. Jahrhunderte später stellten Wissenschaftler fest, dass das, was Kepler sah, tatsächlich ein explodierender Stern war, und sie nannten ihn Keplers Supernova.

Die jüngste kosmische Autopsie - ermöglicht durch Röntgenbeobachtungen des Japan-geführten Suzaku-Satelliten - könnte Wissenschaftlern dabei helfen, Phänomene, die als Typ-Ia-Supernovae bekannt sind, besser zu verstehen. [Supernova-Fotos: Großartige Bilder von Sternenexplosionen]

"Keplers Supernova ist eine der jüngsten Typ-Ia-Explosionen, die in unserer Galaxie bekannt sind, und stellt somit ein wesentliches Glied zur Verbesserung unseres Wissens über diese Ereignisse dar", sagte Carles Badenes, Assistenzprofessor für Physik und Astronomie an der Universität von Pittsburgh eine Aussage von der NASA.

Es wird angenommen, dass Typ-Ia-Supernovae aus binären Systemen stammen, in denen mindestens ein Stern ein weißer Zwerg ist - ein winziger, superdichter Kern eines Sterns, der keine Kernfusionsreaktionen mehr durchmacht.

Gas, das von einem "normalen" Stern in dem Paar übertragen wird, kann sich auf dem weißen Zwerg ansammeln, oder wenn beide Sterne in dem System weiße Zwerge sind, können ihre Bahnen umeinander schrumpfen, bis sie miteinander verschmelzen. In jedem Fall, wenn der Weiße Zwerg oder das Weiße Zwergkonglomerat zu viel Gewicht anlegt (etwa das 1,4-fache der Sonnenmasse), beginnt eine außer Kontrolle geratene Kernreaktion im Inneren, die schließlich zu einer brillanten Supernova führt.

Um ein besseres Bild von der Zusammensetzung des Sterns zu bekommen, bevor es explodierte, untersuchten Badenes und Kollegen die chemischen Signaturen in der Schale von heißem, schnell expandierendem Gas, das Keplers Supernova in den Beobachtungen von 2009 und 2011 vom Röntgen-Imaging-Spektrometer des Suzaku-Satelliten hinterlassen hat.

Das Röntgenspektrum zeigte schwache Emissionen von hochionisiertem Chrom, Mangan und Nickel sowie eine helle Emissionslinie von Eisen. Die Verhältnisse dieser Spurenelemente im Supernova-Überrest zeigen, dass der ursprüngliche Weiße Zwerg wahrscheinlich die dreifache Menge an Metallen in der Sonne hatte, so die Forscher.

Es wird angenommen, dass Keplers Supernova-Überrest 23.000 Lichtjahre entfernt ist. Verglichen mit unserem Sonnensystem ist es viel näher an der überfüllten Zentralregion der Milchstraße, wo die Sternentstehung wahrscheinlich schneller und effizienter war und interstellares Gas mit größeren Anteilen an Metallen angereichert war. Dies würde erklären, warum Keplers Supernova aus einem Material entstanden zu sein scheint, das bereits einen höheren Anteil an Metallen aufweist.

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Die Studie löste nicht, welche Art von binärem System die Supernova auslöste, aber die Forscher sagen, dass der Weiße Zwerg relativ jung war, als er explodierte - nicht mehr als eine Milliarde Jahre alt oder weniger als ein Viertel des aktuellen Sonnenalters.

"Theorien deuten darauf hin, dass das Alter und der Metallgehalt des Sterns die maximale Leuchtkraft von Typ-Ia-Supernovae beeinflussen", erklärte Sangwook Park, Assistenzprofessor für Physik an der Universität von Texas in Arlington. "Jüngere Sterne erzeugen wahrscheinlich hellere Explosionen als ältere, weshalb es so wichtig ist, die Verbreitung von Alter unter Typ-Ia-Supernovae zu verstehen."

Durch das bessere Verständnis von Typ-Ia-Supernovae fügte Park hinzu: "Wir können unser Wissen über das Universum jenseits unserer Galaxie verfeinern und kosmologische Modelle verbessern, die von diesen Messungen abhängen."

Astrophysiker aus den USA und Australien erhielten 2011 den Nobelpreis für Physik für ihre Entdeckung, dass sich die Expansion des Universums beschleunigt - eine Offenbarung, die auf Messungen von Typ-Ia-Supernovae basiert, die zum Konzept der Dunklen Energie führten.

Die neuen Ergebnisse wurden in der Ausgabe der The Astrophysical Journal Letters vom 10. April ausführlich beschrieben.