Diese Supernova, benannt AT 2023adsv, wurde im Rahmen des JADES-Programms entdeckt, das die Fähigkeiten des JWST nutzt, um die Weiten des Universums zu erforschen. Sie befindet sich in einer schwindelerregenden Entfernung und explodierte vor etwa 11,4 Milliarden Jahren, als das Universum erst 2 Milliarden Jahre alt war.
Illustration eines massereichen Sterns, der im jungen Universum zur Supernova wird.
Einsatz: Die Supernova 2023adsv, beobachtet vom JWST in den Jahren 2022 und 2023.
Bildnachweis: Robert Lea (erstellt mit Canva)/NASA, ESA, CSA, STScI, JADES Collaboration
Die ersten Sterne, die viel massereicher und heißer waren als die heutigen, erlebten titanische Explosionen. Diese urzeitlichen Supernovae, wie AT 2023adsv, unterscheiden sich von denen, die im lokalen Universum beobachtet werden, durch ihre Energie und Gewalt. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der chemischen Anreicherung von Galaxien.
Die Erforschung dieser fernen Explosionen ermöglicht es Wissenschaftlern, das Leben und den Tod von Sternen im jungen Universum besser zu verstehen. Das JADES-Programm hat bereits mehr als 80 alte Supernovae identifiziert und bietet ein einzigartiges Fenster in die ersten Generationen von Sternen.
AT 2023adsv, mit einer geschätzten Masse von 20 Mal der Sonne, stellt einen besonderen Fall dar. Ihre Explosion, die doppelt so energiereich war wie der Durchschnitt, deutet darauf hin, dass sich die Eigenschaften von Supernovae im Laufe der Zeit verändert haben könnten. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven auf die stellare Evolution.
Die JADES-Kollaboration erforscht diese Phänomene weiterhin mit dem JWST, während das zukünftige Nancy-Grace-Roman-Weltraumteleskop, das für 2026 geplant ist, verspricht, die Entdeckungen zu vervielfachen. Zusammen werden diese Instrumente die Geschichte der Supernovae kartieren und das Verständnis der Entwicklung des Universums verbessern.
JADES-Tiefenfeld, das die Position der neu entdeckten Supernovae zeigt.
Bildnachweis: NASA, ESA, CSA, STScI, JADES Collaboration
Die Forschung zu AT 2023adsv und anderen alten Supernovae ist entscheidend, um die kosmische Geschichte zu rekonstruieren. Sie zeigt, wie die ersten Sterne das Universum geprägt haben, indem sie den Kosmos mit schweren Elementen anreicherten, die für die Bildung der heutigen Sterne und Planeten notwendig sind.
Was ist eine Supernova?
Eine Supernova ist die katastrophale Explosion eines Sterns am Ende seines Lebens und markiert eines der energiereichsten Ereignisse im Universum. Dieses Phänomen tritt auf, wenn der Stern seinen nuklearen Brennstoff aufgebraucht hat, was zum Kollaps seines Kerns unter der Wirkung der Schwerkraft führt.Die daraus resultierende Explosion verteilt die schweren Elemente, die der Stern synthetisiert hat, in den interstellaren Raum. Diese Elemente, wie Eisen und Silizium, sind entscheidend für die Bildung neuer Sterne, Planeten und sogar des Lebens.
Supernovae werden nach ihrem Explosionsmechanismus in verschiedene Typen eingeteilt. Supernovae vom Typ II resultieren beispielsweise aus dem Kollaps massereicher Sterne, während Supernovae vom Typ Ia mit weißen Zwergen in Doppelsternsystemen verbunden sind.
Die Erforschung von Supernovae ermöglicht es nicht nur, den Tod von Sternen zu verstehen, sondern auch kosmische Entfernungen zu messen und die Expansion des Universums zu untersuchen.
Warum waren die ersten Sterne anders?
Die ersten Sterne, bekannt als Population III, entstanden in einem jungen Universum, das fast ausschließlich aus Wasserstoff und Helium bestand. Ihre einzigartige chemische Zusammensetzung beeinflusste ihre Größe, Temperatur und Lebensdauer.Diese Sterne waren massereich, oft mehrere Dutzend Mal schwerer als die Sonne, und verbrannten ihren nuklearen Brennstoff in einem rasanten Tempo. Ihr kurzes Leben endete mit Supernova-Explosionen von extremer Gewalt.
Das Fehlen schwerer Elemente in ihrer Umgebung beeinflusste auch ihre Entwicklung. Im Gegensatz zu heutigen Sternen konnten sie sich nicht effektiv abkühlen, was die Bildung riesiger Sterne begünstigte.
Die Supernovae dieser ersten Sterne spielten eine Schlüsselrolle bei der chemischen Anreicherung des Universums und säten die Samen für die nachfolgenden stellaren Generationen und die kosmischen Strukturen, die wir heute beobachten.