Die Supernova in M 82 hat ein Lichtecho

lichtecho-grafik_g — Die Geometrie der Lichtechos der SN 2014J (links) schematisch von der Seite gesehen, für einen Zeitpunkt 213 Tage nach der Explosion: Der Betrachter auf der Erde (rechts) erreicht das Licht des Helligkeitsmaximums über streuende Partikel auf dem eingezeichneten Paraboloid. Die räumliche Lage der Staubstrukturen, die das Hauptecho verursachen, ist eingezeichnet, rund 300pc (ca. 1000Lj) »vor« der Supernova, während ein inneres Echo von nur 80pc entferntem Staub stammt. [nach Crotts]

Die Supernova und ihre Umgebung am 5. September 2014 durch den F438W-Filter der Hubble-Kamera WFC3 aufgenommen: Vom Originalbild links wurde rechts der unruhige Untergrund der Galaxie anhand einer Hubble-Aufnahme von vor dem Ausbruch der Supernova subtrahiert und die Differenz kontrastverstärkt. Das äußere Lichtecho tritt nun deutlich hervor. [Crotts]

Außergewöhnliches Aufsehen hatte diesen Januar die Entdeckung einer Supernova in der nahen Galaxie Messier 82 erregt, die sich für astronomische Studien aller Art anbot und in der Tat bereits eine Flut von Forschungsarbeiten produziert hat: Besonders hell wurde sie allerdings nicht, da sie sich tief in dem staubreichen Sternsystem ereignet hatte und ihr Licht erheblich gedämpft wurde. Genau zur Erforschung dieses Staubes und vor allem seiner dreidimensionalen Verteilung in der Galaxie kann die Supernova 2014J nun verwendet werden: Staubschwaden in der Nähe der Sichtlinie leiten das Licht der Sternexplosion gewissermaßen um, so dass rings um die nun verblassende Supernova aus Sicht der Erde ein heller Ring expandiert.

Derartige Lichtechos einer Supernova wurden zum ersten Mal bei der SN 1987A in der Großen Magellanschen Wolke beobachtet, und am 5. September sind sie nun auch bei SN 2014J gefunden worden, weit weniger spektakulär zwar, aber doch eindeutig und aussagekräftig.

Wegen des viel größeren Abstands von M 82 ist der Echoring winzig klein und kann überhaupt nur mit dem Hubble Space Telescope klar abgebildet werden: Er hat nur eine halbe Bogensekunde Radius; auch in 0,3″ Abstand scheint es noch etwas zu geben. Der Ring ist nicht überall vorhanden: Nur wo es staubige Strukturen gibt, kann er entstehen. Bemerkenswert ist nun, dass das Echo genau dort am stärksten ist, wo Messier 82 vor der Explosion hell war – und genau dort fehlt, wo dunkle Streifen zu sehen waren. Die wurden bislang als interstellarer Staub interpretiert, der das Sternlicht dahinter verdeckt, aber das Lichtecho beweist praktisch das Gegenteil: Solcher Staub müsste nämlich das Licht der Sternexplosion besonders gut nach vorne streuen, und das Echo müsste genau an den dunklen Stellen am hellsten strahlen. In Wirklichkeit scheint es also gerade in den Dunkelzonen von M 82 besonders wenig Material zu geben: eine große Überraschung. Mit der Zeit dehnen sich die Echos immer weiter aus und tasten andere Zonen der Galaxie ab: In den kommenden paar Jahren wird sich ihr Aufbau in der Nähe der SN 2014J dreidimensional offenbaren.

Daniel Fischer

Originalarbeit: