Astronomie

Hypernova

Die gewaltigste Sternexplosion im Universum, zehn- bis hundertmal energiereicher als eine gewöhnliche Supernova.

Hypernova
NASA/ESA/Hubble Heritage Team — Schleiernebel (Veil Nebula), Überrest einer Supernova-Explosion vor etwa 8.000 Jahren

Eine Hypernova (auch Kollapsar-Supernova) ist eine extrem energiereiche Sternexplosion, die etwa zehn- bis hundertmal mehr Energie freisetzt als eine normale Supernova vom Typ II. Die Gesamtenergie kann 10^46 Joule erreichen. Hypernovae entstehen beim Kollaps besonders massereicher Sterne (ab etwa 30 Sonnenmassen), deren Kern direkt zu einem Schwarzen Loch kollabiert.

Beim Kollaps bilden sich zwei gegenüberliegende, relativistische Jets, die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit aus den Polen des sterbenden Sterns herausschießen. Diese Jets erzeugen langdauernde Gammastrahlenausbrüche (Long-Duration Gamma-Ray Bursts), die zu den energiereichsten Ereignissen im beobachtbaren Universum gehören. Ein Gammablitz, der auf die Erde gerichtet wäre, könnte aus Tausenden Lichtjahren Entfernung die Ozonschicht zerstören und ein Massenaussterben auslösen.

Die Hypernova SN 1998bw in der Galaxie ESO 184-G82 war die erste, bei der ein Zusammenhang mit einem Gamma-Ray Burst (GRB 980425) nachgewiesen wurde. Damit bestätigte sich die theoretische Vorhersage, dass Gammablitze und Hypernovae zwei Seiten desselben Phänomens sind.

Die Reichweite dieser Gefahr ist enorm. Ein gebündelter Gammablitz könnte noch aus vielen tausend Lichtjahren Entfernung verheerend wirken, und manche Forscher vermuten, dass ein solches Ereignis vor rund 440 Millionen Jahren zum Ordovizischen Massenaussterben auf der Erde beigetragen haben könnte. Beruhigend ist immerhin, dass derzeit kein bekannter Kandidat in unserer kosmischen Nachbarschaft mit seinen Polen genau auf die Erde zeigt.

Hypernovae spielen auch bei der Nukleosynthese eine Rolle: Sie erzeugen schwere Elemente in Mengen, die gewöhnliche Supernovae nicht erreichen. In der Science Fiction nutzen Autoren Hypernovae als kosmische Katastrophenszenarien. Alastair Reynolds beschreibt in Redemption Ark die Flucht einer Zivilisation vor einem bevorstehenden Gammablitz, und in Larry Nivens Known-Space-Universum sorgt eine Kettenreaktion von Sternexplosionen im galaktischen Kern für die zentrale Bedrohung.