Supernova (Astronomie)

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Begriffsklärung Dieser Artikel befasst sich mit dem astronomischen Phänomen der Novae und Supernovae. Für weitere Bedeutungen, siehe: Nova und Supernova (Begriffsklärung).

Eine Supernova ist die explosive Erscheinung eines Sterns am Ende seines Lebens. Während der Explosion kann der Stern kurzzeitig eine Helligkeit erreichen, die der Gesamthelligkeit einer Galaxie entspricht oder diese sogar deutlich übertrifft.

Der Begriff stammt aus der erdgebundenen Astronomie und meint auf Latein ursprünglich eine Nova stella, also einen neu am Firmament aufgetauchten Stern.

Typen

Natürliche Supernovae

Es sind drei Typen von natürlichen Supernovae bekannt:

Typ I

Wenn ein Weißer Zwerg Material, zum Beispiel von einem stellaren Begleiter, akkrediert, bis er die Chandrasekhar-Grenze überschreitet, kollabiert der Zwergstern, die Kohlenstoff-Fusion setzt ein und zerreißt den Stern vollständig. (Supernova Typ I)

Supernovae vom Typ SNI sind alle etwa gleich stark und deswegen Standardkerzen der Astronomie.

Typ II

Wenn ein Stern mit einer Anfangsmasse von mindestens acht Sonnenmassen seinen Kernbrennstoff verbraucht hat, kollabiert sein Kern zu einem Neutronenstern oder Schwarzen Loch, während die äußeren Schichten des Sterns in einer Explosion nach außen geschleudert werden. (Supernova Typ II)

Hypernova

Die so genannte »Hypernova« ist eine besonders starke Supernova, die auf verschiedene Weise entstehen kann: Durch

  • die Explosion sehr großer Sterne (> 25 Sonnenmassen). Der Kern des Sternes kollabiert dabei direkt zu einem Schwarzen Loch.
  • Durch eine Paarinstabilitätssupernova: Im Kern extrem großer Sterne (circa 140 - 260 Sonnenmassen) herrschen nach dem Ende des Hauptreihenstadiums (d. h. nach dem Wasserstoffbrennen) die notwendigen Bedingungen zur Entstehung von Elektron-Positron-Paaren. Der Strahlungsdruck fällt dadurch ab, Dichte und Temperatur steigen bis zum explosionsartigen Einsetzen des Sauerstoff- und Siliziumbrennens. Die dabei entstehende Supernova setzt etwa 100 mal mehr Energie frei als eine normale Supernova.
  • die Kollision zweier Sterne. Auf der Erde sind diese Phänomene durch starke Gamma-Ray-Bursts (GRB) nachweisbar. In Galaxien hauptsächlich im Zentrumsgebiet, weniger in der Akkretionsscheibe anzutreffen.
  • die Kollision zweier Neutronensterne oder zweier Schwarzer Löcher. Dies ist mit gigantischen Gravitations-Schockwellen verbunden.
Noch gigantischer und damit die größte und gewaltigste Explosion bzw. Supernova im Universum überhaupt ist allerdings der Zusammenstoß zweier supermassiver Schwarzer Löcher, wie sie in Zentren von Galaxien vorkommen. Dies geschah zur Bildungszeit der Galaxien noch häufig, als die größeren die kleineren Systeme fraßen, ist in den letzten Jahrmilliarden allerdings sehr selten geworden.
Anmerkung: Bis in die 1990er Jahre hatte Hypernova eine spezifischere Bedeutung, nämlich eine Sternenexplosion bei der mehr als 1046 Joule freigesetzt wird.

Methoden zur Zündung künstlicher Supernovae

Hyperinmestron

Ein Hyperinmestron erzeugt zunächst unter Anwendung des Wiezold-Effektes eine Kunstsonne aus Antimaterie und steuert diese anschließend in den zu zerstörenden Stern. Durch die Materie-Antimaterie-Reaktion explodiert der Stern als Supernova. Das Hyperinmestron hat den unerwünschten Nebeneffekt, dass auch benachbarte Sterne (oft bis zu 20 Lichtjahre entfernt) ebenfalls spontan als Supernova explodieren. (PR 289)

Todessatellit

Der Todessatellit war in der Lage, den hyperenergetischen Haushalt der Sonne aus dem Gleichgewicht zu bringen und die Sonne dadurch aufzuheizen. Am Ende dieses Prozesses steht eine Supernovaexplosion - wenn der Satellit nicht vorher zerstört wird. (PR 400, PR 412, PR 413, PR 449)

Chaotender

Die Explosion eines Chaotenders im Inneren eines Sterns kann sogar eine rote Zwergsonne in eine Supernova verwandeln. (PR 2095)

Psi-Materie

Psi-Materie ist extrem energiereich, 13 Gramm entsprechen der Energie einer durchschnittlichen natürlichen Supernova. Das Einbringen von Psi-Materie in der Größenordnung von etwa zehn Gramm (oder auch größerer Mengen) in das Innere eines Sterns löst daher innerhalb kürzester Zeit eine Supernova aus. (PR 2536)

Anmerkung: 13 Gramm Psi-Materie entsprechen etwa 2×1038 Joule, während eine typische natürliche Supernova etwa 1044 Joule (= 1 Foe) freisetzt. Die Angabe, dass 13 Gramm Psi-Materie äquivalent zur Energiemenge einer Supernova sind, ist somit vermutlich ein Autorenfehler. Dennoch kann man davon ausgehen, dass das Einbringen einer derartigen Menge Psi-Energie ausreicht, um einen Stern soweit zu destabilisieren, dass er sich sofort in eine Supernova verwandelt.

Vorkommen

Das so genannte Dengejaa Uveso, das zentrale Schwarze Loch in der Milchstraße, »ernährt« sich von Sternen und verschlingt alle Millionen Jahre einige Sonnenmassen. Diese Vorgänge gehen ebenso einher mit allen Erscheinungen von Novae, Super- und Hypernovae.

Natürliche Supernovae kommen - wenn auch seltener als in der Nähe von supermassiven Schwarzen Löchern - auch in den Spiralarmen von Galaxien vor. Detaillierte Informationen zu natürlichen Explosionsmechanismen sind beispielsweise im Wikipedia-Artikel Supernova zu finden.

Im Perryversum haben vor allem Supernovae Typ II sowie künstlich ausgelöste (Super-)Novae Bekanntheit erlangt. Künstlich ausgelöste Sternenexplosionen werden im Perryversum manchmal als Nova bezeichnet, obwohl es sich beim Vorläuferstern nicht um einen Weißen Zwerg handelt.

Anmerkung: Im Perryversum sind mehrere Methoden bekannt, um Sterne künstlich zur Explosion zu bringen. Diese Explosionen werden meist als »Nova« oder »Supernova«, manchmal auch als »Hypernova« bezeichnet, obwohl sich der Explosionsmechanismus in den meisten Fällen höchstwahrscheinlich vom Mechanismus natürlicher Supernovae unterscheidet.

Bekannte Novae und Supernovae

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Supernova  (Sicatemo)
Heft: PR 2536 – Innenillustration
© Pabel-Moewig Verlag KG, Rastatt
  • Um das Jahr 196.467 v. Chr. brachten die Ganjasen etwa 100 Sonnen in ein kleines Raumgebiet und regten diese zu einer gigantischen Supernovaexplosion an, um das Verschwinden der Kleingalaxie Morschaztas als Naturkatastrophe zu tarnen. (PR 484)
  • Im Jahre 2405 stürzten sich die Sonneningenieure in die drei Sonnen des Eyhoe-Systems und lösten dadurch dessen Zerstörung durch Nova-Explosionen aus.
  • Am 9. Juli 2405 wurde einer der Sterne des galaktozentrischen Sonnensechseck-Transmitters Andromedas durch den Einsatz des Hyperinmestrons vernichtet. Die Explosion des Sterns löste eine verheerende Kettenreaktion aus, bei der zahlreiche Sterne in der Zentrumsregion Andromedas explodierten, des Weiteren wurde im Zuge dieser Kettenreaktion der galaktozentrische Sonnensechseck-Transmitter in der Milchstraße durch Supernova-Explosionen der Ecksterne zerstört. (PR 289)
  • Im Jahre 2420 wurde der Planet Nihoa durch eine Gigabomben-Explosion vernichtet. Dadurch verwandelten sich die künstlichen Pseudoplaneten des Tarlora-Systems in Sonnen und verschmolzen mit ihrem Zentralgestirn. Infolge dessen wurde das Tarlora-System durch eine Supernovaexplosion vernichtet. (PR-TB 396)
  • Seit dem Jahre 196.516 v. Chr. umkreiste der Todessatellit der Cappins Sol innerhalb der Korona. Im Jahre 3430 begann dieser Satellit, die Sonne aufzuheizen, um sie in eine Supernova zu verwandeln. Im Jahre 3434 gelang es dem Ganjasen Ovaron, den Satelliten zu sprengen und somit eine Supernova-Explosion von Sol zu verhindern. (PR 449)
  • Im Jahre 3459 wurde Orana Sestore von den Laren präpariert, um Sol zur Explosion zu bringen. Sie wurde jedoch rechtzeitig aus dem Solsystem gebracht und verwandelte stattdessen die grüne Zwergsonne EX-PP-BL-83 400-446 in eine Nova.
  • Um das Jahr 1160 NGZ verwandelten die Arcoana alle 76 Sonnen ihres Reiches in Supernovae und nutzten die freiwerdende Energie, um sich auf der Flucht vor den Sriin nach Aemelonga zu versetzen. (PR 1615)
  • Als die Galornen 1289 NGZ wieder aggressiv wurden, kämpften einige von ihnen als Renegaten in Schwarzen Galornenschiffen gegeneinander. Eines dieser Schiffe sprengte eine planetenlose Sonne, während der Verfolger noch das Innere der Sonne durchkämmte.
  • Im März 1333 NGZ begann Gon-Orbhon, die Sonne Sol aufzuheizen, um durch eine Supernovaexplosion ARCHETIMS Leichnam aus der Sonne zu katapultieren. Am 27. Mai 1333 NGZ konnte Perry Rhodan die Aufheizung der Sonne gerade noch rechtzeitig stoppen. (PR 2298)
  • Nach der Kabinettisierung Drorahs wurde die Sonne Akon instabil und drohte zur Supernova zu werden. Die Instabilität konnte im März 1463 NGZ durch die Schaffung des Akon-Fanals beseitigt werden. Eine Sabotage des Akon-Fanals, die darauf abzielte, Akons Entwicklung zur Supernova zu beschleunigen, konnte dabei im letzten Moment verhindert werden. (PR 2531)
  • Im März 1463 NGZ zerstörte die Frequenz-Monarchie die Sonne Sicatemo, indem sie ausgehend von einem Handelsstern 13 Gramm Psi-Materie – das Energieäquivalent einer natürlichen Supernova – in deren Zentrum brachten und so eine Supernova auslösten. (PR 2527, PR 2536)

Sterne, die in naher Zukunft zur Supernova werden könnten

  • Koh-Raffat ist ein so genannter Veränderlicher Stern, dessen erratisches Verhalten keinen bekannten physikalischen und hyperphysikalischen Gesetzen gehorcht. Er könnte jederzeit ohne ersichtlichen Grund zur Supernova werden. In Hangay sind mehrere hundert ähnliche Sterne bekannt.

Hinterlassenschaften

Die Explosion einer Supernova erzeugt einen massiven Energie- und Masseausbruch, dem in unmittelbarer Nähe kein Planet oder Raumschiff standhalten kann. Auch Planeten in nachbarlichen Systemen bis zu einigen Dutzend Lichtjahren Entfernung können geschädigt werden, beispielsweise durch die Überlastung der Atmosphäre oder der Strahlengürtel durch Strahlung und hochenergetische Teilchen.

Mit zunehmender zeitlicher und räumlicher Entfernung vom Explosionsort ändert sich das Umfeld. Nach einigen Jahrzehnten oder Jahrhunderten hat sich ein so genannter Planetarer Nebel um den Sternenrest gebildet, der für Astronomen oder raumfahrende Zivilisationen zu einem optisch attraktiven Markierungspunkt werden kann.

Weiterhin enthält der Explosionsrest seltenste Elemente, die industriell genutzt werden könnten - allerdings in äußerster Verdünnung.

Nach einigen zehn- bis hunderttausend Jahren sind alle Überreste verweht. Man nennt sie nun Sternenstaub bzw. Stardust. Sie dienen als Ausgangsmaterial zur Bildung weiterer stellarer Materieballungen wie beispielsweise Dunkelwolken, welche sich wiederum zu Protosternen und neuen Sonnen zusammenballen können. Letztlich besteht alle sichtbare Materie aus dergestalt immer wieder rezyklierten Elementen.

Zu Sternenstaub siehe auch: STERNENSTAUB (Raumschiff), Irrfahrt im Sternenstaub (Roman), STARDUST (Raumschiff), STARDUST-Klasse (Raumschiffsklasse).

Je nach Art der Supernova bleibt oft ein aus dem ursprünglichen Kern bestehender Reststern erhalten - meist ein Neutronenstern, seltener ein Schwarzes Loch. Bei stark asymmetrischen Novae kann es auch einen weniger massiven Kern zerfetzen, sodass kein Überrest bleibt. Bei künstlich hervorgerufenen Supernovae ist bislang kein Reststern gemeldet worden.

Weblinks

Quellen