SN 2008D Am 9. Januar 2008 waren die Astronomen zum ersten Mal live dabei: Das Gammastrahlenteleskop Swift beobachtete gerade eine schon länger bekannte Supernova in der Galaxie NGC 2770,  als es einen unerwarteten Röntgenstrahlenausbruch registrierte. Dieser stammte aber nicht von dem observierten Objekt, sondern hatte seinen Ursprung in einem anderen Spiralarm der gleichen Galaxie – eine zweite Supernova war aufgeflammt. SN 2008D, so der Name der unerwartet aufgetretenen Sternexplosion, ist somit die erste, bei der Wissenschaftler den Moment ihrer Entstehung mitverfolgen konnte. Jetzt gibt es unterschiedliche Auffassungen, was genau dabei passiert ist.

Schon wenig später beobachteten auch Astronomen mit erdgebundenen Teleskopen das überraschende Objekt. Darunter waren auch Paolo Mazzali vom Italienischen Nationalinstitut für Astrophysik (INAF) und seine Mitarbeiter. Sie entdeckten, dass das Spektrum kaum Linien von Wasserstoff und Helium aufwies. Es handele sich also um eine Supernova des Typs Ic, bei der ein massereicher Stern seine Hülle aus Wasserstoff und Helium zuvor bereits verloren hat, so ihre Interpretation. Der Vorläuferstern hatte demnach ursprünglich eine Masse von rund 30 Sonnenmassen, zum Zeitpunkt der Explosion waren jedoch nur noch 8 bis 10 Sonnenmassen übrig. Bei einem solchen Supernovatyp schrumpft der Kern des sterbenden Sterns nach der finalen Explosion zu einem Neutronenstern oder einem Schwarzen Loch zusammen. Da Helium jedoch nach einiger Zeit doch in den Spektren auftauchte, schien es sich um einen eher ungewöhnlichen Vertreter dieses Typs zu handeln.

Ungewöhnlich hoch war vor allem die Energie, die Mazzali zufolge bei der Explosion freigesetzt wurde. Sie übertraf  den Wert einer „normalen“ Supernova um das siebenfache. SN 2008D sei damit eine Art Zwischending zwischen einer normalen Supernova und einer „Hypernova“ – einer noch gewaltigeren Explosion, die im Verdacht steht, Auslöser für eine bestimmte Klasse von Gammastrahlen-Ausbrüchen zu sein. Bei diesen stärksten Explosionen im Universum wird ein Vielfaches der Energie einer normalen Supernova-Explosion freigesetzt. Die Akkretion der Sternmaterie in das Schwarze Loch führt zur Entstehung von relativistischen, also beinahe lichtschnellen Teilchen-Jets, die mit enormer Energie senkrecht zur Akkretionsscheibe abgestrahlt werden. Diese Jets seien für die beobachtete Röntgenstrahlung verantwortlich, nur seien sie bei „richtigen“ Ausbrüchen viel energiereicher.

 Mazzali und seine Mitarbeiter veröffentlichten ihre Ergebnisse Ende letzter Woche. Nun aber meldet sich eine weitere Gruppe zu Wort: Alicia Soderberg von der Universität Princeton aus den USA und ihr Team waren es, die SN 2008D als erste beobachtet hatten. Auch sie haben die Supernova untersucht – allerdings kommen sie zu einem anderen Ergebnis. Für Soderberg ist SN 2008D keine außergewöhnliche Erscheinung sondern eine ganz normale Supernova. Auch ihr Team berechnete die Explosionsenergie. Ihr Ergebnis liegt nur drei bis vierfach über dem Standartwert und ist somit weit geringer als Mazzalis Resultat.  

Diese Energie sei typisch für ein stellaren Kollaps, und die beobachtete Röntgenstrahlung stamme aus dem Explosionsschock, so wie es die Theorie vorhersagt. Einen Hinweis auf exotischere Vorgänge, etwa der Bildung von relativistischen Jets, gebe es nicht: „Auf den ersten Blick scheint unsere Erklärung weniger spannend zu sein“ so Soderberg. „Aber sie zeigt immerhin, dass jede gewöhnliche Supernovaexplosion im Röntgenlicht beobachtet werden kann, und nicht nur die 0,1% die zur Bildung eines Gammastrahlen-Ausbruchs führen.“ Mazzali hält dem entgegen, dass eine gewöhnliche, auf einen Kernkollaps zurückgehende Supernova Wasserstofflinien in ihrem Spektrum zeigt, was bei SN 2008D nicht der Fall ist.

Die Wahrheit liege möglicherweise zwischen einer gewöhnlichen Supernova und einem exotischen Objekt, gibt sich der Italiener versöhnlich. Möglicherweise gibt es noch einen ganzen Zoo verschiedener Supernovatypen außer den bis jetzt bekannten: „Kurz gesagt, die Natur kennt nicht nur Schwarz und Weiß.“ SN 2008D könnte ein Übergangstyp sein, bei dem die relativistischen Jets aufgrund der relativ kleinen Masse des Schwarzen Lochs nur schwach ausgebildet sind. Außerdem könnte die noch vorhandene restliche Heliumhülle das Röntgenlicht zusätzlich schwächen.

Die Kontroverse zwischen den Forschern ist nur natürlich: Noch nie standen den Astronomen Daten vom Moment einer Supernovaexplosion zur Verfügung. Bislang kamen sie immer zu spät – mit Glück nur ein paar Minuten, oft aber auch erst Stunden nachdem die eigentliche Explosion stattgefunden hatte. Der Röntgenstrahlenausbruch von SN 2008D hielt gerade einmal fünf Minuten an. Was wirklich im Moment der Explosion passiert ist deshalb noch reine Theorie. Es werden wohl noch ein paar weitere Zufallstreffer wie der vom 9. Januar 2008 nötig sein, bis  dieses Problem gelöst ist.

Bilder: SN 2008D im Röntgenlicht (oben und links) sowie zusammen mit der älteren SN 2007uy im optischen Wellenlängenbereich. NASA/Swift Science Team/Stefan Immler