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 Nachrichten >>> Wissenschaft

Entstehung des Krebsnebels enträtselt
Max-Planck-Forscher rekonstruieren Gebur
11.06.2006  14:08 Uhr



Der Krebsnebel, der gasförmige und kompakte Überrest einer Supernova-Explosion aus dem Jahr 1054 n.Chr.
© NASA / ESA / Alisson Lill / Jeff Hester

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München/Deutschland - Das Rätsel, wie der Krebsnebel vor 952 Jahren entstanden ist, haben jetzt Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Astrophysik in Garching gelöst. Mit ausgefeilten Computersimulationen konnten die Forscher nachweisen, dass es sich bei diesem Gasnebel um die auseinanderfliegende Trümmerwolke eines Sterns mit etwa der zehnfachen Sonnenmasse handelt, der durch die Wirkung von Neutrinos explodiert ist.



Als chinesische und arabische Astronomen im Frühling des Jahres 1054 nach Christus den Himmel beobachteten, fiel ihnen ein neuer Stern im Sternbild Stier auf, der so hell war wie die Venus.

Ihren historischen Überlieferungen zufolge wurde dieser "Gaststern" innerhalb von Wochen zunehmend heller und konnte im Juli dann für 23 Tage sogar am Taghimmel gesehen werden. Seine Beobachtung mit bloßen Augen war über zwei Jahre hinweg möglich.

Diese überlieferten Beobachtungen stehen mit der Geburt des Krebsnebels in einer gigantischen Supernova-Explosion in Verbindung.

Der größte Teil des sterbenden Sterns wurde in einer ungeheuren Explosion mit einer Energie auseinandergesprengt, die aller Strahlung gleichkommt, welche die Sonne innerhalb von fünf Milliarden Jahren abgegeben hat.

Doch warum ist der Stern explodiert? Was war der Grund für dieses spektakuläre Ereignis?

Die Forschergruppe am Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching ist überzeugt, nun die Antwort auf dieses lang ungeklärte Rätsel gefunden zu haben.

Ihre ausgeklügelten Computermodelle belegen, dass Neutrinos die treibende Kraft hinter dieser Explosion sind. Diese Elementarteilchen entstehen in riesiger Zahl im sehr heißen und extrem dichten Innern eines neu entstehenden Neutronensterns, vor allem durch Reaktionen von Elektronen und Positronen mit Protonen und Neutronen, den Bausteinen von Atomkernen.

Nachdem die Neutrinos ihren Weg zur Oberfläche des Neutronensterns gefunden haben, verlassen die meisten davon den Stern und tragen auf diese Art 99 Prozent der Energie fort, die während der Bildung des Neutronensterns freigesetzt wird.

Weniger als ein Prozent der Neutrinos wird aber in dem stellaren Gas, das den Neutronenstern umgibt, absorbiert, bevor sie entweichen können. Die dadurch übertragene Energie heizt das Sterngas und bringt es zum Brodeln wie Suppe in einem Dampfkochtopf.

Der sich aufbauende Druck beschleunigt schließlich die äußeren Sternschichten und zersprengt den Stern in einer Supernova-Explosion.

Obwohl diese Theorie für den Beginn der Explosion schon 25 Jahre alt ist, stellte sich heraus, dass ihre Gültigkeit nur sehr schwer mit Computermodellen zu belegen ist.

Nun konnten die Modelle der Garchinger Forscher die theoretischen Ideen zumindest für Sterne im unteren Massenbereich von Supernova-Vorläufersternen stützen.

"Mit unserer detaillierten und genauen Beschreibung, wie Neutrinos in der Materie im Supernova-Zentrum entstehen und wechselwirken, können wir bestätigen, dass das Neutrino-Heizen Sternexplosionen auslösen kann wie diejenige, die zur Entstehung des Krebsnebels geführt hat", sagt Francisco Kitaura, der die Computersimulationen durchgeführt hat.

Die neuen Berechnungen stimmen sehr gut mit Beobachtungen überein, nach denen die Energie dieser Explosion nur rund ein Zehntel der einer typischen Supernova war.

"Unsere Computermodelle legen nahe, dass die Krebs-Supernova nur deshalb ein so ungeheuer helles Ereignis war, weil sie sich in nur 6.300 Lichtjahren Abstand von der Erde ereignet hat", erklärt Wolfgang Hillebrandt, der Leiter der Forschergruppe. "Verglichen mit anderen Supernovae war es eigentlich ein relativ schwaches und unspektakuläres Ereignis. Unsere Computermodelle werden uns sagen, wonach wir künftig Ausschau halten müssen, um weitere solche Fälle aufspüren zu können."
(JB)



Quelle:
Max-Planck-Gesellschaft


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