Eine Supernova ist eine extrem helle und energiereiche Explosion am Ende des Lebens eines Sterns. Sie markiert das Ende des Lebenszyklus bestimmter Sterne und kann für kurze Zeit heller leuchten als eine ganze Galaxie. Supernovae entstehen grundsätzlich auf zwei verschiedene Arten. Typ-I-Supernovae entstehen meist durch die Explosion eines Weißen Zwergs in einem Doppelsternsystem. Typ-II-Supernovae resultieren aus dem Kernkollaps massereicher Sterne. Bei einer Typ-Ia-Supernova akkumuliert der Weiße Zwerg Materie von seinem Begleitstern. Wenn er eine kritische Masse erreicht, kommt es zu einer thermonuklearen Explosion. Diese Explosion zerstört den Weißen Zwerg vollständig. Typ-Ia-Supernovae dienen in der Kosmologie als Standardkerzen. Ihre bekannte Helligkeit ermöglicht es, Entfernungen im Universum zu messen.
Typ-II-Supernovae treten bei Sternen mit mindestens acht Sonnenmassen auf. Der Kern des Sterns kollabiert, während die äußeren Schichten abgestoßen werden. Dieser Vorgang führt zu einer enormen Freisetzung von Energie. Kernkollaps-Supernovae können Neutronensterne oder Schwarze Löcher hinterlassen. Sie produzieren schwere Elemente, die für die chemische Entwicklung des Universums wichtig sind. Supernovae tragen zur Bildung neuer Sterne und Planeten bei. Sie stoßen Gas und Staub in das interstellare Medium aus. Dieser Prozess wird als Supernova-Feedback bezeichnet.
Die beobachtete Helligkeit einer Supernova kann Milliarden Mal stärker sein als die eines normalen Sterns. Historische Supernovae wie SN 1054 und SN 1006 waren sogar mit bloßem Auge sichtbar. Die Explosionen setzen riesige Mengen an Neutrinos frei, die als erste Signale einer Supernova gemessen werden können. Moderne Teleskope ermöglichen die genaue Beobachtung von Lichtkurven und Spektren. Diese Daten liefern Informationen über die Masse, Zusammensetzung und Explosionseigenschaften des Sterns. Supernovae spielen eine entscheidende Rolle in der Entstehung von schweren Elementen wie Eisen, Nickel und Gold. Ohne Supernovae wäre das Universum deutlich ärmer an chemischen Elementen. Sie sind daher entscheidend für die Entstehung von Leben.
Supernovae sind nicht nur astrophysikalisch interessant, sondern auch für die Kosmologie. Typ-Ia-Supernovae halfen bei der Entdeckung der beschleunigten Expansion des Universums. Ihre Helligkeit erlaubt es, die Entfernung zu fernen Galaxien zu bestimmen. Supernovae treten in allen Galaxientypen auf, von Spiral- bis Elliptischen Galaxien. Sie können auch Röntgen- und Gammastrahlung aussenden. Einige Supernovae stehen in Zusammenhang mit Gamma-Ray-Bursts. Astronomen beobachten Supernovae systematisch, um deren Häufigkeit und Eigenschaften zu bestimmen. Die Entstehung eines Supernova-Überrests wie eines Nebels kann Jahrtausende sichtbar bleiben.
Supernovaforschung liefert somit zentrale Erkenntnisse über Sternentwicklung, chemische Elemente und die Dynamik des Universums. Jede beobachtete Supernova erweitert unser Verständnis von der kosmischen Geschichte und den Prozessen, die Sterne, Planeten und Leben ermöglichen.
Bekannte Supernovae
Historische Supernovae
SN 1006
SN 1006 wurde im Jahr 1006 beobachtet und gilt als die hellste jemals dokumentierte Supernova. Sie war vermutlich vom Typ Ia, also eine thermonukleare Explosion eines Weißen Zwergs. Die Explosion war so hell, dass sie am Tag sichtbar war und weltweit dokumentiert wurde.
SN 1054 (Krebsnebel)
SN 1054 entstand in der Großen Magellanschen Wolke und führte zur Bildung des heutigen Krebsnebels. Sie war vom Typ II, eine Kernkollaps-Supernova, deren Überrest als pulsierender Neutronenstern weiterleuchtet. Die Supernova war mehrere Wochen am Himmel sichtbar und wurde von Astronomen in China und Arabien aufgezeichnet.
SN 1572 (Tycho’s Supernova)
Die Supernova von 1572 wurde von Tycho Brahe in der Milchstraße entdeckt. Sie war vermutlich vom Typ Ia, bei der ein Weißer Zwerg explodiert. Ihre Beobachtungen halfen der Astronomie, das Verständnis über die Himmelsmechanik und veränderliche Sterne zu erweitern.
SN 1885A (S Andromedae)
SN 1885A trat in der Andromeda-Galaxie auf und war die erste Supernova außerhalb der Milchstraße, die eindeutig nachgewiesen wurde. Sie wird als Typ Ia eingeordnet. Die Entdeckung lieferte erste Hinweise auf Supernovae in anderen Galaxien.
Moderne und besondere Supernovae
SN 2017eaw
SN 2017eaw wurde in der Galaxie NGC 6946 entdeckt und war vom Typ II. Der Progenitorstern konnte im Vorfeld identifiziert werden. Diese Supernova lieferte wertvolle Einblicke in die Endstadien massereicher Sterne.
SN 2018gv
SN 2018gv trat in NGC 2525 auf und war eine Typ Ia-Supernova. Sie wurde früh nach der Explosion entdeckt, wodurch die anfängliche Lichtkurve genau beobachtet werden konnte. Die Daten trugen zur Verbesserung von Supernova-Modellen bei.
SN 2019ehk
SN 2019ehk wurde in NGC 4321 beobachtet und war vom Typ Ib. Sie zeigte Spuren von Helium in ihrem Spektrum. Die Beobachtungen halfen, den Zusammenhang zwischen Sternentwicklung und Supernova-Typen zu verstehen.
SN 2020fqv
SN 2020fqv erschien in NGC 4568 und war eine Typ II Supernova. Die frühe Entdeckung ermöglichte die Beobachtung der ersten Stunden nach der Explosion. Dadurch konnten Prozesse im Kernkollaps besser modelliert werden.
SN 2020tlf
SN 2020tlf trat in NGC 5731 auf und war vom Typ II. Sie zeigte ein ungewöhnlich helles Initialleuchten. Dies ermöglichte neue Erkenntnisse über Massenauswurf kurz vor der Explosion.
SN 2021gmj
SN 2021gmj wurde in NGC 7814 entdeckt und gehörte zum Typ Ia. Ihre Helligkeit und Spektren wurden intensiv verfolgt. Sie diente als Testfall für Supernova-Standardkerzen.
SN 2021aefx
SN 2021aefx trat in der Galaxie NGC 1566 auf und war eine Typ Ia Supernova. Sie war gut geeignet, um die kosmologische Distanzmessung zu überprüfen. Die Beobachtungen bestätigten Modelle von thermonuklearen Explosionen.
SN 2022acko
SN 2022acko erschien in NGC 1300 und war vom Typ II. Sie zeigte eine typische Lichtkurve mit Plateau-Phase. Dies half, die physikalischen Eigenschaften von Kernkollaps-Supernovae zu bestätigen.
SN 2022hrs
SN 2022hrs trat in NGC 1097 auf und war vom Typ Ia. Sie wurde früh nach der Explosion entdeckt. Die Messungen halfen, die Lichtkurvenparameter und den Hubble-Konstanten-Wert zu verfeinern.
SN 2023ixf
SN 2023ixf wurde in der Galaxie M101 beobachtet und war eine Typ II Supernova. Sie war sehr nahe und bot dadurch hervorragende Beobachtungsmöglichkeiten. Die Daten lieferten Informationen über die Endphase massereicher Sterne.
SN 1997ef
SN 1997ef trat in NGC 1036 auf und war vom Typ Ic. Sie wurde wegen ihres ungewöhnlich hohen Energieniveaus als „Hypernova“ bezeichnet. Dies lieferte erste Hinweise auf extrem energiereiche Supernovae.
SN 2002ap
SN 2002ap erschien in M74 und war vom Typ Ic-BL (broad-line). Sie zeigte breite Spektrallinien, die auf sehr hohe Auswurfgeschwindigkeiten hinwiesen. Die Beobachtungen verbanden Typ-Ic-Supernovae mit Gamma-Ray-Bursts.
SN 2004dj
SN 2004dj trat in NGC 2403 auf und war eine Typ II-P Supernova. Sie war eine der nächstgelegenen und daher gut untersuchten Supernovae dieser Art. Dies lieferte neue Daten über die Helligkeitsentwicklung von Kernkollaps-Supernovae.
SN 2004et
SN 2004et erschien ebenfalls in NGC 6946 und war vom Typ II-P. Sie zeigte ein charakteristisches Plateau in der Lichtkurve. Die Beobachtungen halfen, die Sternentwicklung in mittleren Galaxien zu verstehen.
SN 2007bi
SN 2007bi trat in einer kleinen Galaxie auf und war eine extrem leuchtkräftige Supernova vom Typ Ic. Sie wird als Kandidat für eine „Pair-Instability“-Supernova betrachtet. Diese Art von Supernova liefert Einblicke in das Leben massereicher Sterne im frühen Universum.
SN 2008ax
SN 2008ax erschien in NGC 4490 und war vom Typ IIb. Sie zeigte sowohl Wasserstoff- als auch Heliumlinien im Spektrum. Die Supernova half, den Übergang von Typ-II- zu Typ-Ib-Supernovae besser zu verstehen.
SN 2010jl
SN 2010jl wurde in UGC 5189 entdeckt und war vom Typ IIn. Sie war außergewöhnlich hell und langlebig. Die Supernova diente als Beispiel für Wechselwirkungen mit einer dichten Materiehülle um den Progenitorstern.
SN 2011dh
SN 2011dh trat in der Galaxie M51 auf und war vom Typ IIb. Der Progenitorstern konnte im Archivbild identifiziert werden. Die Beobachtungen verbesserten das Verständnis der Entwicklung von Supernova-Progenitoren.
SN 2012aw
SN 2012aw erschien in M95 und war eine Typ II-P Supernova. Sie wurde sehr früh nach der Explosion entdeckt. Die Analyse zeigte die Rolle von Massenauswurf und Sternenmasse bei der Helligkeit der Supernova.
SN 2012cg
SN 2012cg trat in NGC 4424 auf und war vom Typ Ia. Sie wurde früh im Entdeckungsstadium beobachtet. Die Daten halfen, die ersten Phasen der thermonuklearen Explosionen zu verstehen.
SN 2013ej
SN 2013ej erschien in M74 und war eine Typ II Supernova. Sie zeigte eine charakteristische Plateau-Phase in der Lichtkurve. Die Supernova lieferte Informationen über die Masse und Zusammensetzung des Progenitorsterns.
SN 2014J
SN 2014J trat in M82 auf und war vom Typ Ia. Sie war nur etwa 12 Millionen Lichtjahre entfernt. Die Daten trugen zur Präzisierung kosmologischer Messungen bei.
SN 2016gkg
SN 2016gkg erschien in NGC 613 und war eine Typ IIb Supernova. Der Progenitorstern wurde vor der Explosion im Hubble-Archiv identifiziert. Die Beobachtungen zeigten, wie sich Masseverluste vor der Supernova auswirken.
SN 2017cbv
SN 2017cbv trat in NGC 5643 auf und war vom Typ Ia. Sie zeigte ein frühes blaues Leuchten. Dies lieferte Hinweise auf mögliche Begleitsterne oder nahe Materie.
SN 2018oh
SN 2018oh wurde in UGC 4780 beobachtet und war vom Typ Ia. Sie zeigte ungewöhnliche frühe Lichtkurvenmerkmale. Die Daten ermöglichten Tests von Supernova-Explosionstheorien.
SN 2019np
SN 2019np erschien in NGC 3254 und war vom Typ Ia. Sie wurde kurz nach der Explosion entdeckt. Die Beobachtungen halfen, die frühe Lichtkurve zu charakterisieren.
SN 2020jfo
SN 2020jfo trat in M61 auf und war vom Typ II. Sie zeigte eine typische Plateau-Lichtkurve. Dies lieferte neue Erkenntnisse über Sternensterben in Spiralgalaxien.
SN 2020fqv
SN 2020fqv erschien in NGC 4568 und war vom Typ II. Sie wurde sehr früh entdeckt. Die Beobachtungen ermöglichten die Modellierung des Kernkollapses.
SN 2021hpr
SN 2021hpr trat in NGC 3147 auf und war vom Typ Ia. Sie zeigte typische Merkmale einer thermonuklearen Explosion. Die Daten flossen in kosmologische Messungen ein.
SN 2021afdx
SN 2021afdx wurde in NGC 1566 beobachtet und war vom Typ Ia. Sie wurde früh entdeckt, was die Analyse der anfänglichen Lichtkurve erleichterte. Die Ergebnisse bestätigten Standardmodelle für Typ-Ia-Supernovae.
SN 2022hrs
SN 2022hrs erschien in NGC 1097 und war vom Typ Ia. Sie wurde kurz nach der Explosion erfasst. Die Beobachtungen lieferten zusätzliche Hinweise auf die Helligkeit und Lichtkurven von Typ-Ia-Supernovae.
SN 2022acko
SN 2022acko trat in NGC 1300 auf und war eine Typ II Supernova. Sie zeigte die charakteristische Plateau-Phase. Dies half, das Verhalten von Kernkollaps-Supernovae zu verstehen.
SN 2023ixf
SN 2023ixf wurde in M101 beobachtet und war eine Typ II Supernova. Sie war relativ nah, wodurch eine detaillierte Beobachtung möglich war. Die Daten lieferten wertvolle Informationen über die Endphase massereicher Sterne.
SN 2023hft
SN 2023hft erschien in NGC 6946 und war eine Typ II-P Supernova. Sie zeigte typische Wasserstofflinien im Spektrum. Die Supernova half, das Verhalten von Sternen mittlerer Masse vor dem Kollaps zu erforschen.
SN 2023ixp
SN 2023ixp trat in der Galaxie M51 auf und war vom Typ Ib. Sie zeigte Heliumlinien, aber kaum Wasserstoff. Dies half, den Übergang von Typ-II- zu Typ-Ib-Supernovae besser zu verstehen.
