JWST späht Hinweise auf einen Neutronenstern aus, der von der Supernova 1987A zurückgelassen wurde.

Innerhalb der staubigen Wolke, die von der Supernova 1987A zurückgelassen wurde, der berühmtesten stellaren Explosion in der modernen Geschichte, haben Astronomen überzeugende Hinweise auf einen lange gesuchten Neutronenstern gefunden.

Der James Webb Space Telescope der NASA hat indirekte Hinweise auf eine starke Quelle von Röntgenstrahlen - wahrscheinlich eine Art Neutronenstern - im Kern des Supernova-Überrests entdeckt, berichten Forscher am 22. Februar in Science. Die Ergebnisse sind Teil einer 37 Jahre alten Suche, um herauszufinden, was nach der nächsten Supernova in fast 400 Jahren passiert ist und könnten Einblicke liefern, wie sich ein Neutronenstern nur Jahrzehnte nach seiner Entstehung verhält.

"Supernova 1987A ist wirklich ein einzigartiges Laboratorium, um Supernovas zu studieren," sagte Astronom Patrick Kavanagh am 17. Februar auf einer Pressekonferenz bei der Tagung der American Association for the Advancement of Science in Denver. Es ist "das Geschenk, das immer weitergibt, denn neue Beobachtungen liefern immer wieder neue Entdeckungen," sagte Kavanagh von der Maynooth University in Irland.

Am 23. Februar 1987 erhielten Teleskope auf der ganzen Welt einen Platz in der ersten Reihe für eine spektakuläre Supernova in der Großen Magellanschen Wolke, einer Begleitgalaxie der Milchstraße (SN: 2/8/17). Solche Explosionen treten auf, wenn ein Stern mindestens achtmal so schwer wie die Sonne stirbt. Supernova 1987A, wie sie später genannt wurde, war aufgrund ihrer astronomisch nahen Entfernung von 160.000 Lichtjahren monatelang mit bloßem Auge am Nachthimmel sichtbar. Die energetische Explosion erzeugte enorme Mengen an Neutrinos, von denen einige in Detektoren auf der Erde endeten. Es war das erste Mal, dass solche geisterhaften Partikel gesehen wurden, die aus dem Sonnensystem stammen.

Seitdem haben Wissenschaftler sich gefragt, ob der Eisenkern des blauen Überriesensterns, der zu 1987A führte, in einen ultradichten Neutronenstern zusammengebrochen ist oder komplett zu einem Schwarzen Loch geschrumpft ist. Die Tatsache, dass Neutrinos dem Ereignis entkamen, spricht eher für die Möglichkeit des Neutronensterns, aber was auch immer zurückgeblieben ist, wurde noch nicht gesichtet. Das liegt zum Teil daran, dass die äußeren Schichten des originalen Sterns, die nun mit 10.000 Kilometern pro Sekunde von der Explosion wegfliegen, eine dicke Staubschicht erzeugen, die die Region verdeckt.

Infrarotes Licht dringt leichter durch Staub als andere Wellenlängen. Die Infrarotaugen des James Webb Space Telescope, oder JWST, sind daher gut geeignet, um in die Wolke um 1987A zu schauen. Mit dem JWST haben Kavanagh und seine Kollegen Licht eingefangen, das Signaturen enthält, die auf das Vorhandensein von Argon und Schwefel in der staubigen Zentralregion hinweisen. Aussagekräftigerweise waren diese Elemente ionisiert, was bedeutet, dass einige ihrer Elektronen entfernt worden waren.

"Man braucht eine Quelle von hochenergetischen [Röntgenstrahlen], um diese Ionen zu erzeugen," sagt Mitautor Claes Fransson, Astronom an der Universität Stockholm. "Die Frage lautet: 'Was verursacht diese Ionisation?'"

Das Team glaubt an zwei Möglichkeiten. Supernova 1987A könnte einen Pulsar zurückgelassen haben, einen hochmagnetisierten Neutronenstern, der starke Strahlen von Strahlung erzeugt, ähnlich dem, der im viel näheren Krebsnebel gefunden wurde, dem Überrest einer fast 1.000 Jahre alten Supernova (SN: 5/23/22). Alternativ könnten die Röntgenstrahlen von einem gewöhnlichen Neutronenstern stammen, dessen neugeborene Oberfläche bei einer Million Grad Celsius glühen würde.

"Dies sind einige der stärksten indirekten Beweise, die auf das Vorhandensein eines Neutronensterns hindeuten," sagt Aravind Pazhayath Ravi, Astrophysiker an der University of California, Davis, der nicht an der Arbeit beteiligt war. Obwohl es noch keine direkte Entdeckung ist, ergänzt es frühere Daten, die von Instrumenten wie dem Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array gesammelt wurden, sagt er.

Wenn es den Wissenschaftlern gelingt, Licht von dem Neutronenstern direkt einzufangen, werden sie in der Lage sein, ältere Neutronensterne anderswo im Kosmos mit einem kurz nach seiner Geburt gesehenen zu vergleichen, was den Astronomen Einblicke in die innere Struktur solcher exotischen Objekte gibt. Dafür müssen die Wolken um den Überrest von 1987A wahrscheinlich etwas dünner werden, was Ravi zufolge in etwa den nächsten 10 Jahren zu erwarten ist.

"Es wird letzendlich passieren, dass wir das Foto des jüngsten Neutronensterns, der jemals beobachtet wurde, haben werden," sagt er.