Nova und Supernova - Astronomie.

Nova und Supernova - Astronomie. 1 EINLEITUNG Nova und Supernova (lateinisch stella nova: neuer Stern), zwei Arten von Ausbrüchen, die in vorhandenen Sternen stattfinden. Eine Nova ist ein Stern, der plötzlich viel heller wird und dann langsam verblasst, der aber noch eine Weile existiert. Eine Supernova zeigt das gleiche Verhaltensmuster, jedoch steigt ihre Helligkeit viel höher an als die einer Nova, und der Ausbruch zerstört den Stern oder ändert ihn grundlegend. Supernovae sind viel seltener als Novae, die ziemlich häufig auf Himmelsphotographien beobachtet werden. 2 NOVA Vor der Zeit der modernen Astronomie wurde ein Stern, der plötzlich dort erschien, wo zuvor keiner zu sehen war, als Nova (neuer Stern) bezeichnet. Dies ist eine irreführende Bezeichnung, da die Sterne schon lange vor dem Ausbruch existierten, jedoch mit bloßem Auge nicht zu sehen waren. In der Milchstraße, der Galaxie, in der sich die Erde befindet, ereignen sich jedes Jahr ungefähr ein Dutzend Novae. Einige von ihnen sind jedoch zu weit entfernt, um beobachtet werden zu können, oder sie sind von interstellarer Materie verdunkelt. Tatsächlich sind Novae in anderen Galaxien häufig leichter zu beobachten als in unserer. Novae werden nach dem Jahr ihrer Erscheinung und dem Sternbild, in dem sie erscheinen, benannt. Typisch ist, dass eine Nova ihre ursprüngliche Helligkeit im Lauf von Tagen oder Stunden mehr als vertausendfacht. Sie tritt dann in ein Übergangsstadium ein, in dem sie schwächer und wieder heller werden kann, bis sie schließlich zu ihrer ursprünglichen Helligkeit verblasst. Novae sind Sterne in einem späten Entwicklungsstadium. Sie müssen als eine Art veränderlicher Stern betrachtet werden. Der Ausbruch entsteht dadurch, dass ihre äußeren Schichten durch Kernreaktionen zu viel Helium erzeugt haben und sich zu schnell ausdehnen, um zusammengehalten werden zu können. Der Stern gibt explosionsartig einen kleinen Teil seiner Masse als Gashülle ab, was der Grund für die Zunahme der Helligkeit ist. Nach der Explosion zieht er sich wieder zusammen. Vom verbleibenden Stern wird allgemein angenommen, dass er der kleinere Stern eines Doppelsternsystems ist, auf den ständig Materie vom größeren Stern stürzt. Dies ist bei Zwerg-Novae, die in Abständen von wenigen bis einigen hundert Tagen ausbrechen, wahrscheinlich immer der Fall. Siehe Stern: Entwicklung der Sterne Durch die Messung nahe gelegener Novae, deren Entfernung und Helligkeit bekannt sind, können Astronomen anhand von Novae in anderen Galaxien ermitteln, wie weit diese entfernt sind. Einer der jüngsten Nova-Ausbrüche, der sich mit bloßem Auge beobachten ließ, wurde am Südsternhimmel am 22. Mai 1999 entdeckt. Diese Nova ereignete sich in einem Zweisternsystem, das sich aus einem Weißen Zwerg und einem Roten Riesen zusammensetzt. Es erhielt die wissenschaftliche Bezeichnung Nova Velorum 1999. 3 SUPERNOVA Der Ausbruch einer Supernova ist viel spektakulärer und zerstörerischer als der einer Nova und kommt viel seltener vor. Ein solches Ereignis erscheint nur alle paar Jahre in unserer Galaxie. Trotz der Zunahme der Helligkeit um einen Faktor von Milliarden können nur wenige mit dem bloßen Auge beobachtet werden. In den geschichtlichen Aufzeichnungen sind nur wenige Supernovae überliefert worden. Zu ihnen gehören u. a. der Ausbruch vom Frühjahr 1006 n. Chr. im Sternbild Wolf sowie im Sternbild Stier der Ausbruch von 1054 n. Chr., dessen Überreste heute den Krebsnebel bilden. Wie Novae sind auch Supernovae in anderen Galaxien zu beobachten. So ereignete sich auch die jüngste Supernova in einer Nachbargalaxie, der Großen Magellan'schen Wolke. Diese Supernova (1987A) erschien am 24. Februar 1987 in der südlichen Hemisphäre und wurde u. a. mit dem Hubble-Weltraumteleskop untersucht. Die Explosionswelle der Supernova erreichte einen Gasring, der etwa ein Lichtjahr vom Ausbruchszentrum entfernt liegt. Der Ring selbst soll rund 20 000 Jahre vor der Explosion entstanden sein. Durch die Explosionswelle beginnt dieser Ring zu leuchten. Die hierin verborgenen Informationen haben einen wissenschaftlich bedeutenden Wert. Anhand dieser Daten lassen sich unter Umständen Rückschlüsse auf das Vorgängersystem der Supernova ziehen. Die Mechanismen, die Supernovae erzeugen, sind weniger gut erforscht als diejenigen, die zu Novae führen. Besonders bei durchschnittlich großen Sternen, die etwa die Masse der Sonne besitzen, sind die Vorgänge noch wenig bekannt. Nach einer bislang gängigen Theorie kommt es zu einer Supernovaexplosion, wenn ein massereicher Stern seinen Brennstoffvorrat verbraucht hat. Der eisenreiche Kern des Sterns kollabiert dann unter seinem eigenen Gewicht zu einem extrem dichten Neutronenstern (siehe Stern: Pulsare und Neutronensterne). Ab einem gewissen Punkt kann die Materie allerdings nicht mehr weiter komprimiert werden, so dass es im Inneren des Sterns zu einer gewaltigen Rückstoßwelle kommt, die sich nach außen ausbreitet. Diese Stoßwelle besitzt allerdings nicht genug Energie, um bis zu den äußeren Schichten des Sterns vorzudringen und die Hülle des Neutronensterns zu sprengen. Hier spielen, so die Theorie weiter, Neutrinos eine Rolle, die aus dem Sterninneren durch die verschiedenen Schichten nach außen dringen. Durch die Neutrinos wird die halbdurchlässige Materie hinter der Stoßfront stark erhitzt. Der Druck, der sich dadurch aufbaut, soll der Stoßwelle die nötige Kraft zur Sprengung der Sternhülle verleihen. Versuche, diese Theorie mittels Computersimulationen nachzustellen, waren bislang nicht erfolgreich. So bleibt weitgehend unklar, wie kompakt und wie heiß ein Neutronenstern und wie stark der Neutrinofluss ist. Allgemein unterscheidet man zwei Typen von Supernovae. Beim Typ I erfolgt nach einem schnellen Anstieg der Lichtabfall zunächst sehr steil, später dann langsamer. Typ II unterscheidet sich durch einen weniger steil abnehmenden Lichtabfall, der später noch langsamer und unregelmäßig wird. Es treten jedoch auch Abweichungen von diesem Schema auf. Ein weiterer Unterschied der beiden Typen ist die photographische Maximalhelligkeit, die bei Typ I einen höheren Wert erreicht. Nach dem Ausbruch einer Supernova bleibt außer der sich ausdehnenden Gashülle wenig übrig. Ein berühmtes Beispiel ist der Krebsnebel. In seinem Zentrum befindet sich ein Pulsar oder schnell rotierender Neutronenstern (siehe Stern: Pulsare und Neutronensterne). Supernovae tragen bedeutend zur interstellaren Materie bei, die neue Sterne bildet. Die bislang erdnaheste Supernova entdeckten im November 1998 Forscher des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik (in Garching) anhand von ROSATAufnahmen. Das Objekt (wissenschaftliche Bezeichnung: RXL0852.0-4622) befindet sich im Sternbild Segel und ist gut 700 Lichtjahre von der Erde entfernt. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Alle Rechte vorbehalten.