Wenn ein massereicher Stern am Ende seines Lebens explodiert, leuchtet er kurz etwa eine Milliarde Mal heller als die Sonne. Das ist eine Supernova. Doch einige wenige dieser kosmischen Explosionen erreichen das Zehn- bis Hundertfache dieser ohnehin schon enormen Leuchtkraft.
Warum diese superhellen Supernovae so extrem aufleuchten, war in der Astrophysik bisher ein Rätsel. Nun haben Wissenschaftler die Lösung gefunden - mithilfe einer superhellen Supernova in einer Galaxie, die etwa eine Milliarde Lichtjahre von der Erde entfernt ist.
Wie der Spiegel berichtet, liegt der Grund für das ultrahelle Leuchten in einem sogenannten Magnetar. Das ist ein extrem kompakter und schnell rotierender Sternrest mit einem immens starken Magnetfeld. Während sich der Magnetar Hunderte Male pro Sekunde dreht, nimmt er geladene Teilchen auf und schleudert sie in die sich ausdehnende Gas- und Staubwolke des explodierten Sterns.
Ein Magnetar ist eine Art Neutronenstern - der kollabierte Kern eines massereichen Sterns nach seinem Tod. "Wenn ein massereicher Stern seinen Kernbrennstoff aufgebraucht hat, kann er der erdrückenden Kraft der Schwerkraft nicht mehr widerstehen", erklärt der Astrophysiker Joseph Farah vom Las Cumbres Observatory, der Hauptautor der Studie.
Der Kern des Sterns wird unter dem Gewicht des gesamten Sterns zusammengedrückt, sodass Protonen und Elektronen zu Neutronen verschmelzen. Wenn die Masse des Kerns zu groß ist, kollabiert er zu einem Schwarzen Loch. Aber unter den richtigen Bedingungen überlebt der Neutronenstern - und wird zum Magnetar.
Die Forscher führten die Helligkeitsschwankungen auf die sogenannte Lense-Thirring-Präzession zurück - ein Phänomen, bei dem die Raumzeit durch den rotierenden Magnetar verdreht wird. Dieser Effekt wurde einst von den österreichischen Physikern Josef Lense und Hans Thirring entdeckt.
Die erste superhelle Supernova wurde bereits 2006 identifiziert. Die Hypothese, dass ein Magnetar die Energiequelle sein könnte, wurde 2010 aufgestellt - und scheint nun bestätigt.
Um die unglaubliche Helligkeit zu veranschaulichen: "Was wäre heller - die Sonne, die zur Supernova wird, oder eine Wasserstoffbombe, die auf Ihrem Augapfel detoniert? Die Antwort lautet: die Supernova, um neun Größenordnungen", so Farah. Und die untersuchte superhelle Supernova war sogar heller als die gesamte Milchstraße zusammen.
