Supernovae

Eine Supernova (Pl. Supernovae) ist eine gewaltige, hell leuchtende Sternenexplosion. Dieses vorübergehende astronomische Ereignis tritt am Ende des Lebens eines massereichen Sterns auf oder wenn die Kernfusion in einem Weißen Zwerg außer Kontrolle gerät. Das ursprüngliche Objekt, Vorläufer genannt, kollabiert entweder zu einem Neutronenstern oder Schwarzen Loch oder wird vollständig zerstört. Die maximale optische Leuchtkraft einer Supernova kann der einer ganzen Galaxie entsprechen, bevor sie über mehrere Wochen oder Monate verblasst.

Supernovae sind energiereicher als Novae. Im Lateinischen bedeutet Nova „neu“ und bezieht sich astronomisch auf etwas, das wie ein vorübergehender neuer heller Stern aussieht. Das Hinzufügen des Präfixes „super-“ unterscheidet Supernovae von gewöhnlichen Novae, die weit weniger leuchtend sind. Das Wort Supernova wurde 1929 von Walter Baade und Fritz Zwicky geprägt.

Die jüngste, direkt beobachtete Supernova in der Milchstraße war Keplers Supernova im Jahr 1604, aber es wurden auch die Überreste neuerer Supernovae entdeckt. Beobachtungen von Supernovae in anderen Galaxien deuten darauf hin, dass sie in der Milchstraße im Durchschnitt etwa dreimal pro Jahrhundert auftreten. Diese Supernovae wären mit ziemlicher Sicherheit mit modernen astronomischen Teleskopen zu beobachten. Die jüngste Supernova mit bloßem Auge war SN 1987A, die Explosion eines blauen Überriesen in der Großen Magellanschen Wolke (siehe Magellansche Wolken), einem Satelliten der Milchstraße.



Theoretische Studien deuten darauf hin, dass die meisten Supernovae durch zwei grundlegende Mechanismen ausgelöst werden: die plötzliche Wiederzündung der Kernfusion in einem entarteten Stern wie einem Weißen Zwerg oder der plötzliche Gravitationskollaps des Kerns eines massereichen Sterns. In der ersten Klasse von Ereignissen ist die Temperatur des Objekts so weit erhöht, dass eine Kernfusion zündet und außer Kontrolle gerät, wodurch der Stern vollständig zerstört wird. Mögliche Ursachen sind eine Anhäufung von Material eines binären Begleiters durch Akkretion oder eine Sternverschmelzung. Im Fall eines massereichen Sterns kann der Kern aufgrund verringerter Fusionsenergie plötzlich zusammenbrechen, wodurch der Stern seiner eigenen Schwerkraft nicht mehr entgegenwirken kann und potentielle Gravitationsenergie als Supernova freisetzt. Während einige beobachtete Supernovae komplexer sind als diese beiden vereinfachten Theorien, ist die astrophysikalische Mechanik etabliert und wird von der astronomischen Gemeinschaft weitgehend akzeptiert.

Supernovae können mehrere Sonnenmassen an Materie mit Geschwindigkeiten von bis zu mehreren Prozent der Lichtgeschwindigkeit ausstoßen. Dies verursacht eine Schockwelle in das umgebende interstellare Medium und bildet eine expandierende Schale aus Gas und Staub, die dann als Überrest einer Supernova beobachtet werden kann. Supernovae sind die Hauptquelle für die Elemente im interstellaren Medium von Sauerstoff bis Rubidium. Die sich ausdehnenden Stoßwellen von Supernovae können die Entstehung neuer Sterne auslösen. Supernova-Überreste könnten eine Hauptquelle kosmischer Strahlung sein. Supernovae könnten Gravitationswellen erzeugen, obwohl Gravitationswellen bisher nur bei der Verschmelzung von Schwarzen Löchern und Neutronensternen nachgewiesen wurden.

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