Astrometrie-Satellit Gaia entdeckt erste Supernova

18. September 2014

Hochkomplexe Software des Heidelberger Gaia-Teams ermöglicht Positionsbestimmung am Himmel

Aufnahme: M. Fraser / S. Hodgkin / L. Wyrzykowski / H. Campbell / N. Blagorodnova / Z. Kostrzewa Rutkowska / Liverpool Telescope / SDSS

Aufnahme der Supernova „Gaia14aaa“ mit dem Liverpool-Teleskop auf La Palma. Der helle Fleck links auf der Falschfarbenaufnahme zeigt die hellen und dichten Regionen der Galaxie. Rechts daneben sieht man die Sternexplosion, die eine ähnliche Helligkeit besitzt wie der Rest des Sternensystems.

Weit entfernt von der Erde misst seit wenigen Wochen der Astrometrie-Satellit Gaia mit bisher unerreichter Genauigkeit die Positionen, Bewegungen und Entfernungen von etwa einer Milliarde Sterne der Milchstraße. Quasi nebenbei erfasst der Satellit dabei auch gewaltige Sternexplosionen in weit entfernten Sternensystemen. Eine solche Supernova in einer Entfernung von etwa 500 Milllionen Lichtjahren wurde nun erstmals von Gaia entdeckt. Dass ihre Position am Himmel bestimmt werden konnte, beruht auch auf der Arbeit des Heidelberger Gaia-Teams. Wissenschaftler am Astronomischen Rechen-Institut des Zentrums für Astronomie der Universität Heidelberg haben die hochkomplexe Software zur Positionsbestimmung entwickelt.

Die Gaia-Mission der europäischen Weltraumorganisation, der European Space Agency (ESA), ist im Dezember vergangenen Jahres gestartet. Die auf fünf Jahre angelegten Messungen des Satelliten sollen Aufschluss geben über Struktur, Entstehung und Entwicklung unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße. In den Blick geraten dabei auch „neue“ Sterne, die vorher nicht zu sehen waren. Erstmals hat Gaia nun eine solche Entdeckung gemacht. Von Wissenschaftlern aus Cambridge und Warschau wurde der Stern als sogenannte Supernova in einer fremden Galaxie mit dem Namen „SDSS J132102.26+453223.8“ identifiziert. Diese ist so weit entfernt, dass deren Licht etwa 500 Millionen Jahre benötigt hat, um den Gaia-Satelliten zu erreichen.

An dieser Entdeckung hat das Gaia-Team am Astronomischen Rechen-Institut (ARI) maßgeblich mitgewirkt. „Nur mit Hilfe der von uns entwickelten Software lässt sich genau genug bestimmen, aus welcher Richtung der Satellit zu jedem Zeitpunkt das Licht der Sterne empfängt“, erläutert Privatdozent Dr. Stefan Jordan. „Mit Hilfe dieser Informationen konnten die Astronomen die Position des ,neuen‘ Sterns ermitteln und als Supernova in der entfernten Galaxie identifizieren.“

Die Galaxie wurde bereits am 31. Juli von Gaia beobachtet. Sie wies zu diesem Zeitpunkt, so Dr. Jordan, noch ihre übliche Helligkeit auf. Als dieselbe Region am Himmel am 30. August von dem Satelliten erneut erfasst wurde, zeigte sich dort ein gewaltiger Helligkeitsanstieg: Ein einzelner Stern leuchtete genauso hell wie die Galaxie, die aus Milliarden von Sternen besteht, wie Dr. Jordan erläutert. Die Supernova mit der Bezeichnung  Gaia14aaa wurde inzwischen auch mit Hilfe des Liverpool-Teleskops auf La Palma beobachtet und als Supernova vom Typ Ia klassifiziert. Hierbei handelt es sich um einen besonderen Typ von Sternexplosionen, bei der ein sogenannter Weißer Zwergstern explodiert. Die Experten erwarten, dass Gaia im Laufe der kommenden Jahre noch viele weitere Entdeckungen machen wird, unter anderem auch tausende weiterer Supernovaexplosionen.