Weiße Zwerge gehören zu den faszinierendsten Objekten im Weltall. Wenn Sterne von der Größe unserer Sonne sterben, dann schrumpfen sie zu diesen dichten, kleinen Kugeln. Ihr Umfang ist dann normalerweise nicht viel größer als der der Erde, ihre Masse aber so groß wie die Sonne. Zugleich entwickeln sie nur eine geringe Leuchtkraft und lassen sich deshalb schwieriger entdecken als andere Sternarten.

Astrophysiker von der Northwestern University im US-Bundesstaat Illinois haben es nun geschafft, die Explosion eines Weißen Zwergs aufzunehmen - über das ultraviolette (UV) Licht, das dabei ausgesendet wurde. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forscher im Fachmagazin "Astrophysical Journal".

Der blaue Punkt zeigt den ungefähren Ort der Supernova des Weißen Zwergs, genannt SN2019yvq. Bildrechte: Northwestern University

Die Erkenntnisse können dabei helfen, teils seit langem existierende Rätsel der Astrophysik zu lösen. Etwa, warum Weiße Zwerge überhaupt explodieren, wie die sogenannte Dunkle Energie das Auseinanderdriften des Universums beschleunigt oder wie Metalle wie etwa Eisen entstanden.

"Der UV-Blitz gibt uns genaue Informationen darüber, wie der Weiße Zwerg explodierte", erklärt der Studienleiter Adam Miller. Denn im Laufe der Zeit bewege sich das Explosionsmaterial von der Quelle weg und die Forscher könnten immer tiefer blicken, sagt Miller. "Nach einem Jahr wird das Material so dünn sein, das wir bis ins Zentrum der Explosion schauen können."

Der Astrophysiker Adam Miller. Bildrechte: Northwestern University

Die besondere Supernova, die den Namen SN2019yvq bekam, wurde zum ersten Mal im Dezember 2019 über das Palomar-Teleskop der Zwicky Transient Facility im Bundesstaat Kalifornien gesichtet - nur einen Tag nach ihrer Explosion. Diese ereignete sich in einer "nur" 140 Millionen Lichtjahre von uns entfernten Galaxie im Sternbild Drache.

Kurz darauf wurde sie als 1A-Supernova klassifiziert, also als ohne überlebenden Zentralstern nach ihrem Ableben. Diese kommen häufig vor, doch das Problem war bisher das Entdecken des von der Supernova ausgesendeten ultravioletten Blitzes.

Der Blitz deutet dabei auf etwas extrem Heißes im Weißen Zwerg hin. Da diese Sternart eigentlich immer mehr erkaltet, sind Astronomen schon länger vom offensichtlichen Zustrom an Hitze fasziniert. "Dafür braucht es etwas, das um den Faktor drei oder vier heißer ist als unsere Sonne", erklärt Adam Miller. Da Supernovae normalerweise nicht so warm werden, müsse es sich um ein besonderes Phänomen handeln.

Dies könnte auch erklären, warum Weiße Zwerge explodieren. Dafür gibt es diverse Hypothesen, Miller ist sich sicher, innerhalb eines Jahres die Lösung für dieses Rätsel gefunden zu haben.

Auch bei den Fragen nach der Entstehung der Planeten sowie nach der Herkunft der Dunklen Energie, kann die Entdeckung von SN2019yvq helfen. Da das meiste Eisen im Universum durch Supernovae ins All geschleudert wird, könnte es weitere Erkenntnisse zur Frühzeit der Erde liefern, deren Kern aus Eisen besteht. "Wenn man verstehen will, wie die Erde geformt wurde, muss man verstehen, woher das Eisen kam und wieviel davon nötig war", erläutert der Astrophysiker Miller.

Beim Verständnis der Dunklen Energie spielt eine Rolle, dass angenommen wird, dass Weiße Zwerge alle mit der gleichen Helligkeit explodieren. Darum werden sie auch als sogenannte Standardkerzen genutzt, um Entfernungen im Universum zu berechnen. Letztlich führte dies zur Auffindung der Dunklen Energie, wofür deren Entdecker 2011 den Nobepreis für Physik erhielten. Mit seinen Erkenntnissen über die Weißen Zwerge könnten wir nun die Dunkle Energie noch besser verstehen und wie sie das Auseinanderdriften des Weltalls beschleunigt, resümiert Miller.

cdi