Messdaten werden weltweit genutzt / „Präzisere Aussagen über Entwicklung des Universums möglich“

Oldenburg. Die wichtigste Supernova-Explosion seit Jahrzehnten haben Studierende der University of London (Großbritannien) am 21. Januar 2014 im Sternbild Großer Bär in der Galaxie Messier 82 entdeckt. Nun ist es Prof. Dr. Björn Poppe (Physik), Dr. Thorsten Plaggenborg (Chemie) und Prof. Dr. Jutta Kunz-Drolshagen (Physik) gelungen, nachträgliche Helligkeitsmessungen von der außergewöhnlichen Sternenexplosion zu machen. Die WissenschaftlerInnen der Universität Oldenburg gehören damit zu den weltweit wenigen Forschergruppen, die frühe Daten zu dem galaktischen Ereignis erhoben haben.

Ihre Messungen sind mittlerweile in einer internationalen Datenbank veröffentlicht und stehen WissenschaftlerInnen aus aller Welt zur Verfügung, die mit den Daten z.B. ein theoretisches Modell der Explosionen entwickeln können. AstrophysikerInnen gehen davon aus: Erkenntnisse zu der so genannten Supernova SN2014J haben einen grundlegenden Einfluss auf das gesamte Verständnis des Universums.

„Wir führen an der Universität gegenwärtig eine Studie zum Einsatz robotischer Teleskope durch. Dabei hatten wir die Gelegenheit, auf Aufnahmen des Micro-Observatory Networks der NASA zurückzugreifen, die kurz nach dem Zeitpunkt der Explosion entstanden,  noch bevor die Londoner Studierenden die Supernova entdeckt hatten“, erläutert Björn Poppe. „Wir waren sehr schnell in der Lage, eine Reihe von Messungen des Helligkeitsverlaufes durchzuführen."

Diese Messwerte sind von besonderer Bedeutung, denn bei einer Supernova-Explosion nimmt die Helligkeit zunächst rapide zu und flacht dann, nachdem sie das Maximum erreicht hat, allmählich wieder ab. Viele physikalische Fragestellungen lassen sich nur mit Informationen über die frühe Phase des Helligkeitsanstiegs bearbeiten.

Nach gängigen Erklärungsmodellen wird bei den „Supernovae-1a-Explosionen“ dem ausgebrannten alten Stern – Astrophysiker sprechen hier von einem Weißen Zwerg – zunächst kontinuierlich Masse zugefügt, bis die Gravitationskraft ausreicht, um eine neue Kernfusion in Gang zu setzen. Sie setzt schlagartig derart viel Energie frei, dass der gesamte Stern explodiert. Da die Zündung stets bei ähnlicher Masse einsetzt, erlaubt die Analyse des  Verlaufs der Explosion Rückschlüsse auf die Entfernung zum Vorläuferstern.

„Die Explosionen dienen uns quasi als ‚Standardkerzen’ – als Objekte, von denen man annimmt, dass sie immer dieselbe bekannte absolute Helligkeit besitzen. Sie werden umso dunkler, je weiter sie von der Erde entfernt sind. Da die Supernova SN2014J seit Jahrzehnten die der Erde nächste Explosion war, dienen die Messergebnisse dazu, die ‚Standardkerze’ möglichst exakt zu kalibrieren“, erläutert Plaggenborg. „Neben dem genaueren Verständnis des physikalischen Ablaufs wird man bessere Entfernungsbestimmungen und präzisere Aussagen über die Entwicklung des Universums erzielen – etwa über sein Alter und die Geschwindigkeit, mit dem es sich gegenwärtig ausdehnt“, ergänzt die Physikerin Kunz-Drolshagen, die an der Universität die Graduiertenschule „Models of Gravity“ leitet.

Mittlerweile kooperieren die Oldenburger WissenschaftlerInnen mit dem renommierten Astrophysikalischen Institut der University of California (Berkeley, USA). In einer dortigen Arbeitsgruppe konnten ebenfalls frühe Daten zur Supernova erhoben werden. Die Messwerte sollen nun zusammengeführt werden, um eine möglichst lückenlose Erfassung des Helligkeitsverlaufs zu dokumentieren. Hierzu sammeln und analysieren Studierende der Universität im Moment weitere Daten zur Supernova SN2014J.