Thermonukleare Explosion: Die kleine Schwester der Supernova - DER SPIEGEL

Zum ersten Mal haben Astronomen ein neuartiges Himmelsereignis beobachtet: eine Mikronova. Womöglich sind diese Explosionen im All häufig – sie könnten das Verständnis der Sterne infrage stellen.

Eine künstlerische Darstellung einer Mikronova am Mangetpol eines Weißen Zwergs

Foto: Mark A. Garlick / Durham University

Ein internationales Forschungsteam hat eine neue Art der Sternexplosion entdeckt, die im Universum alltäglich sein könnte – und die das Verständnis davon, was auf der Oberfläche von Sternen vor sich geht, verändern könnte. Beschrieben wurde zum ersten Mal eine Mikronova.

Dabei handelt es sich um eine thermonukleare Explosion, die nur wenige Stunden dauert. Und doch genüge diese kurze Zeitspanne, um gigantische Mengen von Sternenmaterial zu verbrennen: Die Masse, die bei einer Mikronova verschwindet, entspreche etwa 3,5 Milliarden Mal der Großen Pyramide von Gizeh. Die Forschungsergebnisse sind in der Zeitschrift »Nature« erschienen.

Drei Mikronovae wurden beobachtet

Beobachten konnten die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Phänomen bei drei sogenannten Weißen Zwergen, den Überresten toter Sterne. Die erste Mikronova entdeckte das Team bei der Analyse der Daten eines Nasa-Satelliten, die Forscher und Forscherinnen bemerkten einen hellen, kurzen Lichtblitz.

»Wir haben zum ersten Mal etwas entdeckt und identifiziert, das wir eine Mikronova nennen«, sagte der Hauptautor der Studie, Simone Scaringi vom Zentrum für extragalaktische Astronomie der englischen Universität Durham. »Dieses Phänomen stellt unser Verständnis davon infrage, wie thermonukleare Explosionen in Sternen entstehen. Wir dachten, wir wüssten das, aber diese Entdeckung zeigt einen völlig neuen Weg, wie sie zustande kommen. Sie zeigt, wie dynamisch das Universum ist.«

Es sei denkbar, dass Mikronovae recht häufig vorkommen, sie ließen sich nur schwer beobachten.

Eine Darstellung einer Mikronova: Ein Weißer Zwerg zieht Material von einem Begleitstern an

Foto: L. Calçada / M. Kornmesser / ESO

Mikronovae sind extrem leistungsstark, in astronomischen Maßstäben sind sie jedoch klein im Vergleich zu einer Nova – einer thermonuklearen Explosion auf der gesamten Oberfläche des Sterns, deren helles Licht über Wochen zu sehen ist – und einer Supernova, dem hellen Aufleuchten am Lebensende eines Weißen Zwergs. Weiße Zwerge sind massereiche, verhältnismäßig kleine Sterne im Endstadium der Entwicklung der meisten Sterne. Sie sind aber in der Lage, von ihren Begleitsternen Material anzuziehen, wenn diese den Weißen Zwergen nahe genug kommen. Bei diesem Material handelt es sich hauptsächlich um Wasserstoff.

Wenn der Wasserstoff dann auf die sehr heiße Oberfläche des Weißen Zwergs trifft, verschmelzen seine Atome auf explosive Weise zu Helium. Bei einer Nova findet diese thermonukleare Explosion auf der gesamten Oberfläche des Sterns statt, bei Mikronovae ist sie lokal begrenzt.

Die Hoffnung: weitere Mikronovae beobachten und ihr Geheimnis lüften

»Zum ersten Mal haben wir gesehen, dass die Wasserstofffusion auch lokal begrenzt stattfinden kann«, sagte Paul Groot von der Radboud-Universität in den Niederlanden, ein Mitautor der Studie. »Der Wasserstoffbrennstoff kann an der Basis der Magnetpole einiger Weißer Zwerge eingeschlossen sein, sodass die Fusion nur an diesen Magnetpolen stattfindet. Dies führt dazu, dass Mikrofusionsbomben gezündet werden, die die Stärke von etwa einem Millionstel einer Novaexplosion haben.«

Nun wolle das Forschungsteam versuchen, weitere dieser schwer fassbaren Ereignisse einzufangen. Er hoffe, sagte Scaringi, mithilfe verschiedener Instrumente und Teleskope »das Geheimnis dieser mysteriösen Mikronovae zu lüften«.

vki

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