Unserem Mitglied Peter Oden ist es gelungen, eine im Virgo-Haufen, genauer in der Doppelgalaxie NGC 4567/8, entdeckte Supernova (SN 2020fqv) in einer Fotografie festzuhalten. Das folgende Bild zeigt das Foto zusammen mit einem Insert, in dem die Supernova als heller Punkt in der Doppelgalaxie zu erkennen ist.
Aufnahme durch 235 mm Teleskop. Verwendet wurden 60% von 50 Aufnahmen à 30 Sekunden (Gesamtbelichtungszeit 25 Minuten).
Die Supernova wurde am 31. März 2020 von der Zwicky Transient Facility (ZTF) am Palomar Observatory in Kalifornien entdeckt, nachdem 3 Tage vorher noch nichts Ungewöhnliches zu sehen war. Das ZTF bedient sich einer besonderen Kamera, mit der man permanent und flächendeckend die nördliche Hemisphäre auf veränderliche Objekte absuchen kann. Somit kann man Supernovae, Kometen und andere veränderliche Objekte zeitnah entdecken.
Hintergrund: Was ist eine Supernova?
Sterne beenden ihr Leben häufig als Supernova, indem sie in einer extremen Explosion ungeheuere Mengen an Energie in Form von Licht freisetzten. Ursache für eine solche Supernova ist, dass das Material für die Kernfusion im Stern aufgebraucht ist und der Stern durch seine Eigengravitation in sich zusammen stürzt (sog. Gravitationskollaps, Typ II Supernovae). Durch die Beschleunigung der Sternmaterie in Richtung Kern und Umwandlung der kinetischen Energie in Wärmeenergie steigt die Temperatur im Sterninneren sehr schnell extrem an. Das führt dazu, dass Teile der Sternmaterie explosionsartig nach außen geschleudert werden. Aufgrund der Millionen Grad heißen ausgeworfenen Materie leuchtet der Stern hell auf – viel heller als er in seinem normalen Leben jemals gewesen ist (üblicherweise wird in einer Supernova mehr Energie freigesetzt als unsere Sonne in ihrem bisheigen Leben insgesamt ausgestrahlt hat). Es gibt neben den Gravitationskollaps-Supernovae noch solche vom Typ Kernfusions-Supernova (Typ Ia). Sie kommen zustande, weil in Doppelsternsystemen ein weißer Zwerg Materie von seinem Begleiter ansaugt und dadurch seine Gravitationskraft so stark ansteigt, dass in seinem Inneren die Fusion schwerer Atomkerne plötzlich möglich wird. Auch dies führt zu einer Explosion des Weißen Zwergs; einer Explosion, die übrigens normalerweise noch viel energiereicher ist als die einer Typ II Supernova. Die beiden Supernova-Typen können über ihre Lichtkurve (zeitliche Änderung der Lichtintensität) und ihr elektromagnetisches Spektrum unterschieden werden.
Die Supernova SN 2020fqv
Die von Peter Oden fotografierte Supernova ist vom Typ IIb, ist also eine Gravitationskollaps-Supernova. Das „b“ bedeutet, dass es sich um eine Supernova in ihrer Frühphase handelt, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Spektrum zunächst durch Spektrallinien von Wasserstoff gekennzeichnet ist, dann aber innerhalb von Wochen von Heliumlinien dominiert wird. Dies wird dahingehend interpretiert, dass die Vorläufersterne ihre Wasserstoffhülle bereits weitgehend verloren hatten und deshalb sehr schnell das Produkt der Wasserstofffusion, nämlich Helium, in den Spektren überwiegt.
Das nachfolgende Bild zeigt das Spektrum der neuen Supernova im Vergleich mit einer älteren Supernova vom Typ II (SN 2013cu). Es stammt von der International Astronomical Union (IAU) Supernova Working Group (https://wis-tns.weizmann.ac.il/sites/default/files/astronotes_files/268/SN2020fqv_vs_2013cu.pdf).
Vergleich des Spektrums der neuen Supernova (SN2020fqv) mit älterer Supernova TypII (SN2013cu) im sichtbaren Licht (IAU Supernova Working Group)
Wenn man die Bedingungen betrachtet, unter denen die Supernova aufgenommen wurde (Lichtverschmutzung in der Bonner Umgebung, Amateur-Teleskop) ist es schon erstaunlich, mit welcher Qualität solche Aufnahmen gemacht werden können.