AhA: Warum zerreißt es Sterne?

Am Sonnabend ist es wieder so weit. Dank Pyrotechnik leuchtet und funkelt es tausendfach am Himmel. Ansonsten hat uns das Firmament kaum Feuerwerke zu bieten. Nur alle paar Jahrzehnte explodiert in unserer kosmischen Nachbarschaft ein Stern. Zwei bis drei Kracher pro Jahrhundert, mehr sind es nicht.

Chinesische Astronomen berichteten 1054 vom Aufblitzen eines „neuen Sterns“. Das Leuchten war sogar am Taghimmel zu sehen, verblasste aber nach drei Wochen. Denn es war kein neuer Stern, sondern die Detonation eines alten.

Sterne wie die Sonne sind glühende Gasbälle. Ihre enorme Schwerkraft ballt die Materie zusammen und verdichtet sie, bis in ihrem Millionen Grad heißen Inneren Atomkerne miteinander verschmelzen. Bei dieser Fusion – zunächst von Wasserstoff zu Helium, später auch zu anderen Stoffen – wird Energie frei. Sie drängt die Partikel nach außen, ähnlich wie Dampf aus dem Kochtopf. Solange sich Gasdruck und Schwerkraft die Waage halten, bleiben Sterne stabil. Oft über Jahrmilliarden.

Wenn ein sehr massiver Stern den Brennstoff – im letzten Fusionsstadium Eisen – jedoch aufgebraucht hat, stürzt die Materie im Zentrum in sich zusammen. Gerade so, wie wenn sich die Schleuse eines Stausees öffnet und alles Wasser plötzlich ins Tal fällt. „Bei dem Kollaps wird ungefähr die Masse einer Sonne auf einen Durchmesser von zehn bis zwölf Kilometern verdichtet“, sagt Bruno Leibundgut, wissenschaftlicher Direktor der Europäischen Südsternwarte in Garching. Die Elektronen würden in die Protonen der Eisenkerne hineingepresst, es entstünden Neutronen und sehr flüchtige Partikel, die Neutrinos. „Nach ein bis zwei Sekunden ist der Kollaps vorbei.“ Zurück bleibt ein Neutronenstern. Nun aber wird die Implosion zur Explosion. Denn die unzähligen Neutrinos verlassen den Stern nicht ungehindert, in ihrer Gesamtheit erzeugen sie eine Druckwelle, die die Hülle des Sterns wegsprengt. „Für die nächsten Stunden strahlt die Supernova dann fast so hell wie die ganze Galaxie.“ Thomas de Padova