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Sternentrümmer gewähren einen Blick in das Werden der Welt

Von Rudolf Merget, dpa

Hamburg (dpa) - Ehe ein Stern erlischt, zerbirst er in einer lichtstarken Explosion, die die Astronomen eine Supernova nennen. Seine Hülle zerstiebt nach gängiger Theorie ins All. Zurück bleibt ein winziger Kern. Seit diese Beschreibung des Geschehens beim Ende eines Stern als zutreffend akzeptiert wurde, forschen die Astronomen intensiv nach den im Universum verströmenden Überresten, untersuchen die auseinanderstrebende Materie und erschließen aus der phantastischen Geschwindigkeit dieses Vorgangs das Datum des Sterntodes.

Jetzt haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik in Garching bei München im Gebiet der Konstellation Vela (Segel) in den Jahrtausende alten Überresten einer Sternexplosion sechs mit mehrfacher Überschallgeschwindigkeit fliegende gigantische Gaswolken entdeckt.

Damit wurde deutlich, daß sterbene Sterne entgegen einer ursprünglichen Annahme von einer mehr oder weniger gleichmäßig sphärisch verlaufenden Druckwelle in riesige Gaswolken mit verschiedenen Richtungen und Geschwindigkeiten zerfetzt werden. Darüber hinaus haben die Wissenschaftler in dem geschichtlich nicht belegten Vela-Ausbruch 50 bis 60 andere Gasfragmente gefunden. Die Spuren dieser Explosionen, die nach dem als Schöpfung der Welt angenommenen Urknall als die stärksten Energieausschüttungen im Universum gelten, bleiben für etwa 100 000 Jahre sichtbar, bevor sie im interstellaren Medium verschwinden.

Den Forschungserfolg der Wissenschaftler im Sternbild Vela machte die Beobachtung mit dem deutschen Röntgensatelliten ROSAT möglich, der am 1. Juni 1990 in seinen Erdumlauf gebracht wurde und seitdem zur großen Zufriedenheit der Astronomen arbeitet. Über das ungewöhnliche Phänomen haben Bernd Aschenbach vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik zusammen mit Ronald Egger und Joachim Trümper, dem wissenschaftlichen Leiter des ROSAT-Projektes, im englichen Wissenschaftsmagazin "Nature" (Vol 373, No. 6515, Seite 578-590) berichtet.

Die Todesstunde schlägt einem gealterten Stern, wenn sein Kernbrennstoff versiegt und der Fusionsdruck soweit sinkt, daß er die Schwerkraft nicht mehr auszugleichen vermag. Kollaps und Rückschlag führen in die Katastrophe, die zumeist einen irrwitzig schnell rotierenden Neutronenstern oder Pulsar von eineinhalb Sonnenmassen bei nur etwa 15 Kilometer Durchmesser sowie die ins All gejagte Sternhülle hinterläßt. Katastrophe 1 500 Lichtjahre entfernt

Die aus der Vela-Explosion ausgeschleuderte Materie erscheint heute am Firmament nicht mehr als kompakter Fleck, sondern als zerstückelte, ein weites Raumgebiet füllende Fläche. Ihre heutige, immer noch mit überschallschnelle Ausdehnung läßt darauf schließen, daß der sterbende Stern vor mindestens 10 000 Jahren etwa 1 500 Lichtjahre (1 LJ = 9,5 Billionen Kilometer) von der Erde entfernt explodiert ist.

Die Astronomen waren ihrer Entdeckung 1991 auf die Spur gekommen, als ROSAT mit einem Röntgenteleskop feststellte, daß die Vela-Reste in einer nahezu kugelförmigen Anordnung von 200 Lichtjahren Durchmesser viel umfangreicher sind als bis dahin angenommen wurde. Merkwürdig erschienen den Astronomen ungewöhnliche Strukturen am Rand außerhalb der Explosionswolke. Es sind sichelförmige Gebilde, die teilweise von langen, im Röntgenlicht leuchtenden Kegeln bis in die äußeren Bereiche der Explosionswolke begleitet werden. Sie sind alle zum Mittelpunkt der Wolke hin geöffnet.

Die Mittellinie der mysteriösen "Sicheln" schneiden sich, wie Aschenbach bestätigte, in unmittelbarer Nähe des Zentrums der Wolke und in der Position des zum Pulsar geschrumpften Sternrestes. So seien alle drei Phänomene - Pulsar, Explosionswolke und Sichelstrukuren - aus demselben Ereignis hervorgegangen, nämlich aus der Supernova-Explosion des Sterns. "Die beobachteten sechs Objekte sind damit als Teilstücke des Stern zu verstehen", erläuterte Aschenbach.

Nach vorläufiger Deutung ist es den vom deutschen Beoachtungsteam georteten Gaswolken offenbar gelungen, die kugelförmige Explosionsmaterie von innen heraus zu überholen und zum interstellaren Medium aus Gas und Staub durchzustoßen. Dabei haben sie sich dem Röntgensatelliten verraten. Denn in dem interstellaren Gas und Staub bilden sich ähnlich wie vor einem schnellen Düsenjäger Stoßwellen, in denen sich das umgebende Material auf Millionen Grad erhitzt und Röntgenstrahlen entstehen läßt. Aus den Überschallerscheinungen haben die Wissenschaftler direkt die Geschwindigkeiten und Massen der durch das All jagenden sechs kompakten Gaskonzentrationen berechnet. Danach sind die schrapnellartig auseinanderfliegenden Gasobjekte zur Zeit zwischen 400 und 650 Kilometer pro Sekunde schnell. Ihre Massen betragen zwischen einem Hundertstel und der Hälfte unserer Sonne.

Aus den jetzt erkannten Phänomenen läßt sich auch das Alter der Supernova bestimmen: Vermutlich ist der Stern in der Konstellation Vela bereits vor 18 000 Jahren explodiert. Gerätselt wird noch darüber, ob das Auftreten dieser kompakten Gasfetzen möglicherweise mit der Entstehung eines Neutronensterns oder eines Radioblitze aussendenden Pulsars gekoppelt ist. Eventuell können, wie Aschenbach sagte, solche Gasungetüme am Rande anderer Supernova-Überreste auf die Existenz bisher verborgener Reststerne hinweisen.

Nach Ansicht von Fachleuten ermöglicht dieses Forschungsergebnis zum ersten Male einen Blick in das Geschehen, dem die Welt ihre Existenz verdankt. Supernovae erzeugen die Elemente, aus denen sich materielle Welt zusammensetzt. Sie verteilen diese Elemente als Samenkörner zur Entstehung neuer Sonnensysteme, neuer Planeten und neuer Lebensformen.


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