Knall oder Winseln?
Dieser gewaltige Ausstrom energiereicher Teilchen und Strahlung wirft auch Fragen zum Ende dieser Extremsterne auf: Während die deutlich leichteren Rote Riesen typischerweise in einer Typ II Supernova explodieren, waren sich Astronomen bei den Wolf-Rayet-Sternen nicht so sicher. Denn theoretisch könnte es sein, dass der alternde Stern sein Leben buchstäblich aushaucht – er verliert so viel Masse, dass es nur noch zu einer schwachen, kaum beobachtbaren Explosion reicht. Viele Astronomen halten aber auch das genaue Gegenteil für möglich: eine besonders helle Supernova, vielleicht sogar eine Hypernova mit Gammablitz. Denn einige dieser Explosionen erfordern nicht viel Wasserstoff, was gut zu den fast hüllenlosen Wolf-Rayet-Sternen passen würde. Trotz aller Suche konnte aber keiner von ihnen eindeutig auf frischer Tat ertappt werden.
Im letzten Jahr allerdings entdeckten Astronomen ein erstes Indiz: Nach einer Supernova des Typs Ib suchten sie in alten Aufnahmen nach Hinweisen auf den Vorläuferstern – und fanden ein stellares Objekt, das in einigen Merkmalen einem Wolf-Rayet-Stern ähnelte. “Aber ob das wirklich der Vorläuferstern war, ist bisher nicht eindeutig bestimmt”, erklären Avishay Gal-Yam vom Weizmann Institute of Science in Rehovot und seine Kollegen. Denn entscheidend für die Identifizierung ist das charakteristische Merkmal eines solchen Sterns, die spektrale Signatur seines Sternwinds. Die mit dem Wind herausgerissenen Elemente erscheinen darin als durch die Geschwindigkeit des Winds verbreiterte Spektrallinien.
Verräterische Spektrallinien
Genau diese Linien haben den Forschern nun zu einem Durchbruch verholfen. Denn sie entdeckten diese typische Signatur erstmals in dem Lichtblitz einer Supernova des Typs IIb. Die SN2013cu getaufte Explosion ereignete sich 350 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Bootes. Mit Hilfe des auf diese Ereignisse programmierten automatischen Teleskops am Palomar Observatory in Kalifornien gelang es den Astronomen, das Spektrum der Supernova nur 15,5 Stunden nach ihrem Beginn einzufangen. Zu einem so frühen Zeitpunkt hat die Schockwelle der Explosion den Sternwind noch nicht komplett geschluckt, seine Spektralsignatur ist daher manchmal noch erkennbar. Wie die Analysen des Supernova-Spektrums ergaben, war dies auch bei SN2013cu der Fall. “Wir hatten Glück: Die Bedingungen, die wir in diesem Moment beobachteten, waren denen vor der Supernova noch sehr ähnlich”, erklärt Koautor Peter Nugent vom Berkeley National Laboratory.
Das Spektrum der Supernova zeigte Linien, wie sie für einen Wolf-Rayet-Stern typisch sind. Dafür sprechen vor allem die verbreiterten Spektrallinien, die auf eine Geschwindigkeit des Sternwinds von mindestens 2.500 Kilometern pro Sekunde hindeuten. Den Berechnungen nach verlor der Stern dadurch unmittelbar vor seiner Explosion etwa drei Hundertstel Sonnenmassen pro Jahr – das ist selbst für einen Wolf-Rayet-Stern sehr viel. Die Forscher vermuten, dass dieser verstärkte Sternwind erst rund ein Jahr vor der Supernova einsetzte und damit das Ende einläutete.
