Astronomische Paukenschläge, begleitet von gleißendem Licht: Zu den Supernova-Explosionen vom Typ 2 kommt es, wenn ein massereicher Stern seinen Vorrat an Brennmaterial verbraucht hat und unter seinem eigenen Gewicht kollabiert. Dabei werden enorme Energiemengen frei, die sich mit gigantischer Wucht entladen. Astronomen gehen davon aus, dass nach dieser Form der Supernova-Explosion ein extrem kompakter Überrest aus dem Stern entsteht: Wenn er besonders massereich war, verwandelt er sich dabei in ein Schwarzes Loch – ein Objekt mit so starker Gravitationswirkung, dass nicht einmal Licht entweichen kann. Bei etwas geringerer Ausgangsmasse entsteht hingegen ein Neutronenstern – ebenfalls ein extrem dichter Himmelskörper.
Astronomische Beobachtungen haben die Entstehung dieser super-kompakten Objekte nach Supernova-Explosionen bereits belegt. Allerdings richtete sich der Blick dabei auf die Überbleibsel in einer späteren Phase – bisher wurde der Prozess selbst noch nicht in Echtzeit beobachtet. „In unserer Arbeit stellen wir jetzt eine solche direkte Verbindung her“, sagt Ping Chen vom Weizmann Institute of Science in Rehovot. Er ist der Erst-Autor der Veröffentlichung im Magazin Nature – eine der zwei Studien, die über die Entdeckung berichten. Beide basieren auf der Entdeckung eines Amateurastronomen: Berto Monard erkannte im Mai 2022 in der 75 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie NGC 157 das Leuchten einer Supernova. Anschließend nahmen zwei Astronomenteams diese als SN 2022jli bezeichnete Sternexplosion ins Visier.
„Flackern“ nach der Supernova
Dabei stellten die Astronomen unabhängig voneinander eine Besonderheit fest, die zu den beiden Veröffentlichungen geführt hat. Nach der Explosion nimmt die Helligkeit der meisten Supernovae normalerweise stetig ab – ein gleichmäßiger Rückgang in der Lichtkurve ist zu verzeichnen. Doch bei SN 2022jli war das nicht der Fall: Die Gesamthelligkeit schwand zwar, doch etwa alle zwölf Tage flackerte SN 2022jli etwas auf. „In den Daten sehen wir eine sich wiederholende Abfolge von Aufhellung und Abschwächung“, sagt Thomas Moore von der Queen’s University in Belfast – der Erst-Autor der zweiten Studie, die im Astrophysical Journal veröffentlicht wurde. „Dies ist das erste Mal, dass wiederholte periodische Oszillationen über viele Zyklen hinweg in der Lichtkurve einer Supernova nachgewiesen wurden“, heißt es in der Studie.
Beide Astronomenteams kamen zu der gleichen Erklärung für dieses Phänomene: Sie gehen davon aus, dass die Anwesenheit von mehr als einem Stern im System SN 2022jli den Effekt verursachte. Mit anderen Worten: Die Supernova fand in einem Doppelsternsystem statt. Das Besondere war dabei, dass der Begleitstern die Explosion seines Partners überlebt hat. Offenbar umkreisen sich nun das Überbleibsel der Supernova und der Begleitstern weiterhin, erklären die Astronomen. Die Autoren der Nature-Veröffentlichung konnten dazu auch genauere Informationen vorlegen, die auf Daten einer Reihe von Messinstrumenten basieren, darunter der X-Shooter am Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile.
