Zum ersten Mal haben Astronomen direkt beobachtet, wie die Schockwelle einer Supernova-Explosion die Oberfläche eines sterbenden Sterns durchdringt und dabei ein überraschend symmetrisches Ereignis offenbart. Das Einfangen dieses flüchtigen Moments war lange Zeit eine Herausforderung, da Supernovae nur selten früh genug und mit ausreichender Teleskopleistung beobachtet werden können.
Als am 10. April 2024 die Supernova 2024ggi in der Spiralgalaxie NGC 3621 ausbrach, wurde ein internationales Team unter der Leitung von Yi Yang von der Tsinghua-Universität in Peking aktiv. Diese relativ nahe Supernova – etwa 22 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Hydra – bot eine seltene Gelegenheit. Innerhalb von 26 Stunden nach seiner ersten Entdeckung durch das ATLAS-Netzwerk (Asteroid Terrestrial-Impact Last Alert System) sicherte sich das Team Beobachtungszeit am Very Large Telescope (VLT) am Europäischen Südobservatorium (ESO) in Chile.
Diese schnelle Reaktion war entscheidend. Der beteiligte Stern war ein massereicher Roter Überriese, zwischen 12 und 15 Mal schwerer als unsere Sonne. Diese Sterne erschöpfen schließlich ihren Kernbrennstoff, was zu einem Kernkollaps führt, der eine gewaltige Explosion auslöst – eine Supernova. Aufgrund der enormen Größe des Sterns (etwa 500-mal größer als unsere Sonne) dauerte es jedoch etwa einen Tag, bis sich die durch diese Implosion erzeugte Schockwelle von der sichtbaren Oberfläche des Sterns löste.
Wie der Astronom Dietrich Baade von der ESO erklärt: „Die ersten VLT-Beobachtungen erfassten die Phase, in der durch die Explosion nahe der Sternmitte beschleunigte Materie durch die Sternoberfläche schoss.“ Dieses wertvolle Beobachtungsfenster ermöglichte es dem Team, gleichzeitig sowohl die Geometrie des explodierenden Sterns als auch das umgebende Material zu untersuchen.
Was sie beobachteten, war eine abgeflachte Form, die einer Olive oder Traube ähnelte und sich symmetrisch nach außen ausbreitete, selbst als sie auf einen Ring aus zirkumstellarer Materie traf, die zuvor vom sterbenden Stern ausgestoßen worden war. Diese Symmetrie widerspricht einigen vorherrschenden theoretischen Modellen, die die Absorption von Neutrinos durch die Stoßwelle vorhersagen, was zu stark asymmetrischen Explosionen führen würde.
Das Team schlägt vor, dass starke Magnetfelder stattdessen für jede nachfolgende Asymmetrie verantwortlich sein könnten, die in späteren Stadien der Supernova-Entwicklung beobachtet wird. Die Ergebnisse der Studie werden unser Verständnis der Sternentwicklung und der Mechanismen verfeinern, die diese katastrophalen kosmischen Ereignisse vorantreiben.
Durch die direkte Beobachtung der Form und Symmetrie dieser ausbrechenden Stoßwelle gewinnen Astronomen entscheidende Erkenntnisse darüber, wie massereiche Sterne letztendlich ihr feuriges Ende finden.
