Entfernungsrekord für Supernovae durch innovativen Trick

Supernovae des Typs IIn sind besonders leuchtkräftig, vor allem im Ultravioletten, und sollten daher auch noch bei Rotverschiebungen von 2 und mehr zu finden sein. Überdies kommt es zu starker Wechselwirkung ihrer Ejekta mit dem zirkumstellaren Gas, was zu lang anhaltender Linienemission führt: Noch 3 bis 5 Jahre(!) nach der eigentlichen Explosion kann mittels Spektroskopie nachgewiesen werden, dass tatsächlich eine IIn-Supernova stattgefunden hat! Aber erst einmal muss ein Kandidat gefunden werden, und da hat eine ganz neue Methode nun zum Erfolg geführt, die sich die »tiefe« Komponente der Canada-France-Hawaii Telescope Legacy Survey (CFHT-LS) zunutze macht: Dabei waren vier Himmelsfelder von je einem Quadratgrad fünf Jahre lang immer wieder fotografiert worden. Der Trick bestand nun darin, jeweils alle Aufnahmen eines Jahres (genauer: der 5 bis 6 Monate währenden Saison, in der das Feld sichtbar war) sorgfältig aufzuaddieren und dann die Summenbilder verschiedener Jahre zu vergleichen.

Durch die kosmologische Zeitdehnung — einen in diesem Fall vorteilhaften Nebeneffekt der Expansion des Universums — entwickelt sich die Helligkeit einer fernen Supernova nur langsam, so dass sie sich als ein Punkt (im Umfeld einer Galaxie) bemerkbar macht, der auf einer Jahressumme heller ist als auf den anderen. Und die Summenbilder lassen noch sechsmal schwächere Objekte erkennen als die Standardauswertung der CFHT-LS. Auf diesem Wege wurden bereits drei Supernova-Kandidaten lokalisiert, ihr anhaltendes Nachglühen mit Großteleskopen spektroskopiert und der Nachweis geführt, dass man es tatsächlich mit Supernovae des Typs IIn zu tun hatte. Und zwar mit Rotverschiebungen von 0,81 sowie 2,01 und 2,36! Die letzteren beiden stellen neue Entfernungsrekorde für Supernovae aller Art dar. Und passen dazu, dass es damals, 3,3 bzw.2,8 Mrd. Jahre nach dem Urknall, schon eine ähnliche Massenverteilung bei der Sternentstehung in den Galaxien herrschte wie heute. Künftige Himmelsdurchmusterungen mit 8-Meter-Teleskopen sollten mit dieser Art der Bildauswertung zehntausende Supernovae liefern, bis zu einer Rotverschiebung von 6 — also 1 Mrd. Jahre nach dem Urknall.

Daniel Fischer