Ein neuer Stern am Himmelszelt

Gewaltige Naturkräfte treten auf

Eine Supernova ist ein vorübergehendes astronomisches Ereignis, das während der letzten Sternentwicklungsstadien des Lebens eines massiven Sterns auftritt, dessen dramatische und katastrophale Zerstörung gekennzeichnet ist: Eine letzte, titanische und lautstarke Explosion. Dies verursacht das plötzliche Erscheinen eines neuen hellen Sterns, bevor er über mehrere Wochen, Monate oder Jahre hinweg langsam aus dem Blickfeld verschwindet. Supernovae sind energischer als Novae. Im Lateinischen bedeutet Nova neu und bezieht sich astronomisch auf einen scheinbar vorübergehenden neuen hellen Stern. Durch das Hinzufügen des Präfixes "super-" werden Supernovae von gewöhnlichen Novae unterschieden, die weitaus weniger leuchtend sind. Das Wort Supernova wurde 1931 von Walter Baade und Fritz Zwicky geprägt. In den letzten tausend Jahren wurden nur drei Supernova-Ereignisse mit bloßem Auge in der Milchstraße beobachtet, obwohl viele in anderen Galaxien beobachtet wurden. Die jüngste direkt beobachtete Supernova in der Milchstraße war 1604 Keplers Supernova, es wurden jedoch auch die Überreste der jüngsten Supernovae gefunden. Beobachtungen von Supernovae in anderen Galaxien lassen darauf schließen, dass sie in der Milchstraße durchschnittlich etwa dreimal pro Jahrhundert auftreten und dass jede galaktische Supernova mit hoher Wahrscheinlichkeit mit modernen astronomischen Teleskopen beobachtet werden kann.

Supernovae können bei Geschwindigkeiten von bis zu 30.000 km/s oder 10% der Lichtgeschwindigkeit viel, wenn nicht sogar alles Material von einem Stern abtragen. Dies treibt eine sich ausdehnende und sich schnell bewegende Schockwelle in das umgebende interstellare Medium und fegt eine sich ausdehnende Hülle aus Gas und Staub auf, die als Überrest einer Supernova beobachtet wird. Supernovae erzeugen, fusionieren und schleusen chemische Elemente, die durch Supernova-Nukleosynthese erzeugt werden und spielen auch eine wichtige Rolle bei der Anreicherung des interstellaren Mediums mit den schwereren Atommassenelementen. Darüber hinaus können die expandierenden Stoßwellen von Supernovae die Bildung neuer Sterne auslösen. Es wird erwartet, dass Supernova-Überreste einen großen Teil der galaktischen primären kosmischen Strahlung beschleunigen, aber direkte Hinweise auf die Erzeugung kosmischer Strahlung wurden bisher nur bei einigen von ihnen gefunden. Sie sind auch potentiell starke galaktische Quellen von Gravitationswellen. Theoretische Studien deuten darauf hin, dass die meisten Supernovae durch einen von zwei grundlegenden Mechanismen ausgelöst werden: die plötzliche Wiederentzündung der Kernfusion in einem entarteten Stern oder den plötzlichen Gravitationskollaps eines massiven Sternkerns. In erster Linie kann ein kleiner Gesteinsbrocken durch Akkretion oder Fusion genügend Material von einem binären Begleiter ansammeln, um seine Kerntemperatur so weit zu erhöhen, dass eine außer Kontrolle geratene Kernfusion ausgelöst und der Stern vollständig zerstört wird. Im zweiten Fall kann der Kern eines massereichen Sterns einem plötzlichen Gravitationskollaps unterworfen sein, wodurch die potentielle Energie der Gravitation als Supernova freigesetzt wird. Während einige beobachtete Supernovae komplexer sind als diese beiden vereinfachten Theorien, wurde die astrophysikalische Kollapsmechanik von den meisten Astronomen seit einiger Zeit etabliert und akzeptiert.