Eine Supernova ist eine unglaublich beeindruckende und gewaltige Explosion, die am Ende des Lebenszyklus eines großen Sterns stattfindet. Während dieser Explosion gibt der Stern alles, was er hat, und verabschiedet sich auf spektakuläre Weise von der Welt.

Supernova Tycho
Bilder der Tycho-Supernova. Quelle: Nasa

Das Wichtigste in Kürze

  • Eine Supernova tritt auf, wenn ein massereicher Stern das Ende seines Lebens erreicht und keine Kernfusion mehr durchführen kann.
  • Die Explosion einer Supernova setzt enorme Mengen an Energie und Materie frei und kann für kurze Zeit so hell strahlen wie eine ganze Galaxie.
  • Supernovae sind die wichtigste Quelle für die Entstehung schwerer Elemente im Universum, einschließlich Gold, Silber und Platin.
  • Es gibt zwei Haupttypen von Supernovae: Typ Ia, die durch die Explosion eines Weißen Zwerges verursacht werden, und Typ II, die durch den Kollaps des Kerns eines massereichen Sterns ausgelöst werden.
  • Einige Supernovae können auch Gammastrahlenausbrüche verursachen, die die energiereichsten Ereignisse im Universum sind.
  • Eine Supernova kann auch ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch erzeugen, je nach Masse des ursprünglichen Sterns.
  • Der nächste bekannte Stern, der in unserer Galaxie als Supernova explodieren wird, ist Beteigeuze, aber es ist unklar, wann dies passieren wird.

Was ist eine Supernova?

Eine Supernova ist eine immense Sternexplosion, die am Ende des Lebenszyklus eines massereichen Sterns auftritt. Der Begriff “Nova” stammt von dem lateinischen Wort für “neu”, da der Ausbruch plötzlich und scheinbar aus dem Nichts einen neuen, hellen Stern am Himmel erscheinen lässt.

Während des Ausbruchs gibt der Stern enorme Mengen an Energie und Materie ab, die ihn für kurze Zeit so hell strahlen lassen können wie eine ganze Galaxie. Der Ausbruch dauert oft nur einige Wochen, bevor der Stern wieder in seine ursprüngliche, schwächere Form zurückkehrt.

Wie entsteht eine Supernova?

Eine Sternexposion ist das letzte Kapitel in der Geschichte eines Sterns. Diese spektakuläre Explosion tritt jedoch nur bei massereichen Sternen auf.

Verlauf einer Sternenexplosion

Solche Sterne verbrennen ihren Wasserstoffvorrat in relativ kurzer Zeit und wenn dieser aufgebraucht ist, kommt es zu einem Kollaps des Sterns unter seiner eigenen Gravitation.

Dadurch entzündet sich der übriggebliebene Sternenrest in einer gigantischen Explosion, die den Stern plötzlich milliardenfach heller strahlen lässt als zuvor. Tatsächlich kann der Stern für einen kurzen Moment sogar eine ganze Galaxie an Helligkeit übertreffen!

Was bleibt nach einer Supernova übrig?

Wenn ein Stern in einer Supernova explodiert, stößt er seine äußeren Schichten ab und schleudert sie weit hinaus in den Weltraum. Diese Schichten breiten sich immer weiter aus und werden durch den Energieimpuls der Explosion zum Leuchten angeregt.

Deshalb können wir die Überreste der Sternexposion mit einem Teleskop beobachten. Aus dem verbleibenden Kern des Sterns können verschiedene Dinge entstehen, wie zum Beispiel ein Pulsar, ein Neutronenstern oder sogar ein Schwarzes Loch.

Doch das ist nicht alles, was bei einer Supernova passiert. Durch Kernschmelze entstehen auch neue chemische Elemente wie Eisen, Gold, Blei und Uran.

Diese Elemente werden von der entstehenden Gaswolke aufgenommen und können später bei der Entstehung neuer Sterne und Planeten eingebaut werden.

Sogar unser eigener Planet und die Sonne enthalten viele Elemente, die nur durch die Explosion eines Sterns entstehen konnten. Somit ist jeder Sternentod auch mit der Entstehung neuer Sterne und Planeten verbunden und wir alle bestehen letztendlich aus Sternenstaub, den Überresten früherer Supernovas!

Bekannte Supernovae: jetzt und aus der Vergangenheit

Supernovae haben schon immer, bewusst oder unbewusst, für Aufsehen gesorgt. Hier einige Beispiele für interessante Supernovae.

Vergangenheit:

Supernova 1006

Diese Sternexposion ereignete sich im Jahr 1006 und war für mehrere Wochen am Himmel sichtbar. Es war die hellste Supernova, die jemals aufgezeichnet wurde.

Tycho-Supernova

Diese Supernova, benannt nach dem dänischen Astronomen Tycho Brahe, ereignete sich im Jahr 1572 und war für mehrere Monate am Himmel sichtbar. Es war die erste Sternexposion, die mit bloßem Auge gesehen wurde.

Kepler-Supernova

Diese Supernova, benannt nach dem deutschen Astronomen Johannes Kepler, ereignete sich im Jahr 1604 und war für mehrere Monate am Himmel sichtbar. Es war die letzte Sternexposion, die in unserer Milchstraße mit bloßem Auge gesehen wurde.

Aktuell:

SN 1987A

Diese Supernova ereignete sich 1987 in der Großen Magellanschen Wolke, einer Nachbargalaxie unserer Milchstraße. Es war die erste Sternexposion, die mit modernen Teleskopen umfangreich beobachtet werden konnte.

SN 2011fe

Diese Supernova ereignete sich in der Galaxie M101 im Jahr 2011 und war eine der hellsten Supernovae, die in den letzten Jahrzehnten beobachtet wurden.

SN 2014J

Diese Supernova ereignete sich in der Galaxie M82 im Jahr 2014 und war ebenfalls eine der hellsten Supernovae der letzten Jahre.

Wann gibt es die nächste Supernova?

Eine Supernova ist das Ergebnis einer Explosion eines massereichen Sterns am Ende seiner Lebenszeit. Typischerweise werden Sterne mit einer Masse von etwa 8 bis 20 Sonnenmassen als Kandidaten für eine Sternexplosion betrachtet.

Diese Sterne haben eine ausreichend hohe Masse, um im Laufe ihres Lebens genügend Kernbrennstoff zu verbrennen, um die notwendige Energie und Temperatur zu erzeugen, die erforderlich sind, um schwere Elemente zu erzeugen und schließlich eine Supernova-Explosion auszulösen.

Die genauen Kriterien, die bestimmen, ob ein Stern tatsächlich eine Supernova auslöst, sind jedoch komplex und nicht vollständig verstanden. Es gibt viele Faktoren, die die Entwicklung eines massereichen Sterns beeinflussen können, einschließlich seiner Masse, seiner chemischen Zusammensetzung, seiner Rotationsgeschwindigkeit und anderer Variablen.

In Bezug auf das “Wann” ist es schwierig vorherzusagen, wann eine Supernova tatsächlich stattfinden wird, da viele der Faktoren, die die Entwicklung eines massereichen Sterns beeinflussen, noch nicht vollständig verstanden sind.

Einige massereiche Sterne können bereits in den nächsten Jahrzehnten oder Jahrhunderten eine Supernova auslösen, während andere noch mehrere Millionen Jahre dauern können, bevor sie ihre Lebensspanne beenden und explodieren.

Hier ist eine Liste einiger Sterne, die als Kandidaten für zukünftige Supernova-Explosionen gelten:

  • Betelgeuse
  • Eta Carinae
  • WR 104
  • Spica (Alpha Virginis)
  • Rigel
  • Antares
  • IK Pegasi
  • VY Canis Majoris

Sind Supernovae gefährlich für uns oder die Erde?

Wenn ein Stern in einer Supernova explodiert, wird eine enorme Menge an Strahlung freigesetzt, die zum Teil auch schädliche Röntgen- und Gammastrahlung enthält. Diese Strahlung kann folglich das Erbgut von Lebewesen schädigen und zum Strahlentod führen.

Eine heftige Druckwelle entsteht um den sterbenden Stern herum, die die äußeren Schichten des Sterns mit sich reißt und ins All hinausträgt. Wenn diese Welle auf einen bewohnten Planeten treffen würde, wäre dies mit großer Wahrscheinlichkeit das Ende des Lebens dort.

Supernovae können nur von sehr massereichen Sternen ausgelöst werden, die glücklicherweise nicht in unserer unmittelbaren Nähe sind. Unsere eigene Sonne ist zu klein, um in einer Supernova zu enden und wird am Ende ihres Lebens auf eine andere Art und Weise vergehen.