Es war eine Explosion von wahrhaft kosmischen Ausmaßen: Am 24. August 2011 konnten Astronomen in der Galaxie Messier 101 einen spektakulären Sternenntod beobachten: Die Supernova mit der Bezeichnung SN 2011fe zeigte, dass an den rätselhaften Supernova-Explosionen vom Typ Ia wahrscheinlich ein weißer Zwerg und ein gewöhnlicher Stern wie die Sonne beteiligt sind. Das erste Licht der sich ausdehnenden Explosionswolke fiel einem automatischen Suchprogram am Palomar Observatorium in Kalifornien nur elf Stunden nach der Detonation auf. So konnte ein Team um Peter Nugent die abgesprengte Schale des Sterns genau unter die Lupe nehmen und darin erstmals die Elemente Kohlenstoff und Sauerstoff nachweisen.
© B. J. Fulton, Las Cumbres Observatory Global Telescope Network
Astronomen gehen davon aus, dass bei Typ Ia-Supernovae ein weißer Zwerg explodiert, der Teil eines Doppelsystems ist. Weiße Zwerge sind ausgebrannte Sonnen, deren Materie sich extrem verdichtet hat, nachdem der Brennstoff Wasserstoff erschöpft war. Sie bestehen vor allem aus Wasserstoff und Kohlenstoff. Normalerweise werden weiße Zwerge nicht zur Supernova, sondern kühlen langsam aus, wenn die Kernfusion zum Erliegen kommt. Doch wenn sie Teil eines Doppelsystems sind, saugen sie häufig Materie von ihrem Partner auf. Dabei werden sie kleiner und heißer. Wenn eine kritische Masse von etwa 1,4 Sonnenmassen überschritten ist, kommt es dann zu einer thermonuklearen Explosion, sozusagen einer stellaren Atombomben-Explosion.
Typ Ia-Supernova sind für Kosmologen hochinteressant, weil ihre Helligkeitskurve immer den gleichen Verlauf nimmt. Die Forscher nutzen die selbst in großen Entfernungen sichtbaren Explosionen daher als „Standardkerze“, um Entfernungen im Kosmos zu bestimmen. Allerdings war bislang völlig unklar, was für ein Stern der Partner ist, der dem weißen Zwerg sein Futter liefert. „Bis jetzt wurde noch nie ein Vorgänger einer Typ Ia-Supernova vor der Explosion beobachtet“, schreibt Mario Hamuy von der Universidad de Chile in der Zeitschrift
Nature. In Frage kamen rote Riesen, so genannte Unterriesen oder Hauptreihensterne, oder andere weiße Zwerge.