Astronomen haben erstmals mithilfe von Bildern des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA/ESA/CSA einen Supernova-Vorläufer identifiziert, der mit keinem anderen Teleskop sichtbar war: einen Roten Überriesen in einer nahen Galaxie. Die Umgebung des Überriesen war überraschend staubig – so staubig, dass er für das Hubble-Weltraumteleskop der NASA/ESA unsichtbar war.
Vor 40 Millionen Jahren explodierte ein Stern in einer nahen Galaxie und schleuderte Materie durch den Weltraum, wodurch ein helles Lichtsignal entstand. Dieses Licht durchquerte den Kosmos und erreichte die Erde am 29. Juni 2025, wo es vom All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASASS) entdeckt wurde. Astronomen konzentrierten sich sofort auf diese neue Supernova mit der Bezeichnung SN 2025pht, um mehr über sie zu erfahren. Ein Wissenschaftlerteam hingegen durchsuchte Archive und versuchte anhand von Aufnahmen vor der Supernova, den explodierten Stern unter vielen zu identifizieren. Und sie hatten Erfolg.
Das Hauptbild links zeigt eine kombinierte Ansicht der Spiralgalaxie NGC 1637 von Webb und Hubble, wobei der interessierende Bereich oben rechts zu sehen ist. Die übrigen drei Felder zeigen eine Detailansicht eines roten Überriesensterns vor und nach seiner Explosion. Der Stern ist auf dem Hubble-Bild vor der Explosion nicht zu sehen, erscheint jedoch auf dem Webb-Bild. Die Ansicht von Hubble aus dem Juli 2025 zeigt die leuchtenden Nachwirkungen der Explosion. – Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, C. Kilpatrick (Northwestern), A. Suresh (Northwestern); Image Processing: J. DePasquale (STScI)
Bilder der Galaxie NGC 1637, aufgenommen vom James-Webb-Weltraumteleskop, zeigten einen einzelnen roten Überriesenstern, der sich genau dort befand, wo die Supernova aufleuchtete. Dies ist die erste veröffentlichte Entdeckung eines Supernova-Vorläufers durch Webb. Die Ergebnisse wurden im Astrophysical Journal Lettersveröffentlicht.
„Wir haben darauf gewartet, dass dies geschieht – dass eine Supernova in einer Galaxie explodiert, die Webb bereits beobachtet hatte. Wir haben die Datensätze von Hubble und Webb kombiniert, um diesen Stern zum ersten Mal vollständig zu charakterisieren“, sagte Hauptautor Charlie Kilpatrick von der Northwestern University in den USA.
Der Fall der verschwundenen roten Überriesen
Durch die präzise Ausrichtung von Hubble- und Webb-Aufnahmen von NGC 1637 konnte das Team den Vorläuferstern auf Bildern identifizieren, die 2024 mit dem MIRI (Mid-Infrared Instrument) und der NIRCam (Near-Infrared Camera) des Webb-Teleskops aufgenommen wurden. Sie stellten fest, dass der Stern überraschend rot erschien – ein Hinweis darauf, dass er von Staub umgeben war, der kürzere, blaue Wellenlängen des Lichts blockierte.
„Es ist der rötlichste und staubigste rote Überriese, den wir je als Supernova explodieren sahen“, sagte Doktorand und Co-Autor Aswin Suresh von der Northwestern University.
Dieser Staubüberschuss könnte ein lange bestehendes Problem in der Astronomie erklären, das als Fall der fehlenden roten Überriesen bezeichnet werden könnte. Astronomen erwarten, dass die massereichsten Sterne, die als Supernovae explodieren, auch die hellsten und leuchtkräftigsten sind. Daher sollten sie auf Bildern vor der Supernova leicht zu identifizieren sein. Dies war jedoch bisher nicht der Fall.
Eine mögliche Erklärung ist, dass die massereichsten alternden Sterne auch die staubigsten sind. Sind sie von großen Staubmengen umgeben, könnte ihr Licht so stark abgeschwächt sein, dass es nicht mehr nachweisbar ist. Die Webb-Beobachtungen der Supernova 2025pht stützen diese Hypothese.
„Ich habe diese Interpretation schon länger befürwortet, aber selbst ich hätte nicht erwartet, dass sie so extrem ausfällt wie bei der Supernova 2025pht. Das würde erklären, warum diese massereicheren Überriesen fehlen, da sie tendenziell staubiger sind“, sagte Kilpatrick.
Kohlenstoff-„Rülpser“
Das Team war nicht nur von der Staubmenge überrascht, sondern auch von ihrer Zusammensetzung. Computermodelle, die auf die Webb-Beobachtungen angewendet wurden, deuteten darauf hin, dass der Staub wahrscheinlich kohlenstoffreich ist, während Astronomen eher einen silikatreichen Anteil erwartet hätten. Das Team vermutet, dass dieser Kohlenstoff kurz vor der Explosion aus dem Inneren des Sterns freigesetzt wurde.
„Beobachtungen im mittleren Infrarotbereich waren entscheidend, um die Art des beobachteten Staubs einzugrenzen“, fügte Suresh hinzu.
Das Team sucht nun nach ähnlichen roten Überriesen, die in Zukunft als Supernovae explodieren könnten.
Hintergrundinformationen
Webb ist das größte und leistungsstärkste Teleskop, das jemals ins All geschickt wurde. Im Rahmen eines internationalen Kooperationsabkommens stellte die ESA den Startdienst für das Teleskop mit der Trägerrakete Ariane 5 bereit. In Zusammenarbeit mit Partnern war die ESA für die Entwicklung und Qualifizierung der Anpassungen der Ariane 5 für die Webb-Mission sowie für die Beschaffung des Startdienstes durch Arianespace verantwortlich. Die ESA stellte auch den Spektrografen NIRSpec und 50 % des Mittelinfrarot-Instruments MIRI zur Verfügung, das von einem Konsortium national finanzierter europäischer Institute (dem MIRI European Consortium) in Zusammenarbeit mit dem JPL und der University of Arizona entwickelt und gebaut wurde.
Webb ist eine internationale Partnerschaft zwischen der NASA, der ESA und der Canadian Space Agency (CSA).
Bildnachweis: Bild: NASA, ESA, CSA, STScI, C. Kilpatrick (Northwestern), A. Suresh (Northwestern); Bildbearbeitung: J. DePasquale (STScI)
Andreas Schnabel war bis zum Ende der Astronomie-Zeitschrift "Abenteuer Astronomie" im Jahr 2018 als Kolumnist tätig und schrieb dort über die aktuell sichtbaren Kometen. Er ist Mitglied der "Vereinigung für Sternfreunde e.V.". Neben Astronomie, betreibt der Autor des Blogs auch Fotografie und zeigt diese Bilder u.a. auf Flickr.
Andreas Schnabel, Jahrgang 1980, ist bereits seit vielen Jahren Hobbyastronom. Seit August 2008 schreibt er regelmäßig in seinem Blog über Astronomie und andere Themenbereiche. Hinterlasse einen Kommentar, wenn Dir die Artikel gefallen.
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