Künstlerische Darstellung des Neutronensterns SN 1987A

© NRAO/AUI/NSF, B. Saxton

Science
08/04/2020

Astronomen finden verschollenen Neutronenstern

Der Stern war nach einer Supernova vor über 30 Jahren verschwunden. Jetzt wurde er entdeckt.

Im Februar 1987 bekamen Astronomen ein Himmelsspektakel zu sehen. In der Großen Magellansche Wolke ereignete sich eine Supernova.

Mit 167.644 Lichtjahren Entfernung war es seit Jahrhunderten die Supernova, die am dichtesten zur Erde war. Die Explosion war so stark, dass ihr Licht mit freiem Auge von der Erde aus sichtbar war. Die letzte Supernova davor, die ohne Teleskop sichtbar war, fand im Jahr 1604 statt, 20.000 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Typ 2 Supernova

Bei der Supernova von 1987 fehlte allerdings etwas: ein Neutronenstern. Alle Parameter deuteten darauf hin, dass es sich um eine Typ 2 Supernova handelte. Dabei wird ein Stern mit der 8- bis 30-fachen Masse unserer Sonne instabil, weil ihm das Material für die Kernfusion ausgeht. Er explodiert und schleudert Licht und Neutrinos durch das Weltall. Was zurückbleibt, ist der kollabierte Kern des Sterns, ein sogenannter Neutronenstern.

Bei der Supernova von 1987 explodierte der Blaue Superriese Sanduleak -69 202, der die 20-fache Masse unserer Sonne hatte. Check. Das Licht der Supernova war auf der Erde sichtbar und die einprasselnden Neutrinos wurden auf der Erde gemessen. Check. Aber in den glühenden Resten der Supernova gab es keinen Neutronenstern.

Glühen im Staub

Jetzt, gut 33 Jahre später, scheint er aber doch aufgetaucht zu sein. Durch Messungen wurde festgestellt, dass die Staubwolke in den Supernova-Überresten durch etwas erhitzt wird. Dies könnte der Neutronenstern sein. Allerdings bestanden noch Zweifel, weil das durch die Hitze entstandene Glühen zu hell ist.

In einer neuen Studie haben die Astronomen jetzt untersucht, ob es das Glühen tatsächlich zu hell ist. Das Ergebnis ist: NS 1987A – der Name für den entdeckten Neutronenstern.

5 Millionen Grad heiß

Laut der Studie sind die beobachteten Werte übereinstimmend mit Vorhersagen und Berechnungen für Supernovae dieser Art. Die hohe Hitze kommt zustande, weil der Neutronenstern noch sehr jung ist. Er soll in etwa 5 Millionen Grad heiß sein. Laut Berechnungen hat er einen Durchmesser von 25 Kilometer und 1,38 Sonnenmassen. Diese Parameter sind völlig normal für einen Neutronenstern.

Auch die Positionen des Glühens deutet darauf hin, dass es tatsächlich ein Neutronenstern ist. Es ist nämlich nicht mittig, sondern bewegt sich mit bis zu 700 Kilometern pro Sekunde vom Zentrum weg (2,5 Millionen km/h). Dies ist ebenfalls normal für eine Supernova, die nicht symmetrisch ist. Durch die Wucht kann der übrig gebliebene Neutronenstern durchs All geschleudert werden.

Kein Schwarzes Loch

In der Studie schließen die Forscher andere Möglichkeiten aus. Ein Pulsar passt nicht in das Datenmodell. Die gemessenen Neutrinos legen nahe, dass sich kein Schwarzes Loch geformt hat. Außerdem würde ein Schwarzes Loch das Glühen nicht ausreichend erklären. Deshalb sei ein heißer Neutronenstern die wahrscheinlichste Erklärung, so die Forscher.

Mit der Entdeckung ist NS 1987A der jüngste jemals gefundene Neutronenstern. Davor hatte dieser Titel der Neutronenstern von Cassiopeia A inne. Die Supernova dazu ereignete sich im 17. Jahrhundert, 11.000 Lichtjahre von der Erde entfernt.

NS 1987A kann dabei helfen, die Entwicklung und das Verhalten von Neutronensternen weiter zu beobachten. Allerdings könne man die Existenz erst endgültig bestätigen, wenn der Neutronenstern direkt beobachtet wird – und nicht nur sein Glühen. Es wird wohl noch Jahrzehnte dauern, bis die Staubwolken der Supernova-Überreste den Blick auf NS 1987A freigeben.

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