Wien/Graz/Innsbruck – Obwohl sich die beiden Begriffe ähneln, handelt es sich bei einer Nova um ein völlig anderes astrophysikalisches Phänomen als bei einer Supernova. Während man mit letzterem die gigantische Explosion am Ende des Lebens eines massereichen Sterns bezeichnet, sind an einer Nova zwei Sterne beteiligt, die miteinander wechselwirken: Bei einem Nova-Ausbruch zieht ein Weißer Zwergstern so lange Materie von seinem Begleitstern ab, bis der Gasdruck extrem hoch wird. Ab einem gewissen Grenzwert kommt es zur Explosion, bei der Wasserstoff zu Helium fusioniert wird und gewaltige Schockfronten entstehen.

Ein "neuer" Stern am Himmelszelt

Die Folge ist ein enormer Lichtausbruch, bei dem energiereiche Strahlung produziert wird, wie beispielsweise Gamma- und Röntgenstrahlung. Dadurch können plötzlich Sterne, die vorher nur mit Fernrohren beobachtbar waren, mit freiem Auge gesehen werden. Vor der Erfindung des Teleskops hatten Himmelsbeobachter den Eindruck, ein neuer Stern sei am Firmament erschienen – daher der Ausdruck Nova.

"Was aber bringt einen vorher unscheinbaren Stern zur Explosion? Das war ein bislang nicht befriedigend gelöstes Problem", sagt Werner Weiss vom Institut für Astrophysik der Universität Wien. Eine Explosion der Nova V906 im Sternbild Carina (Schiffskiel) hat nun Antworten geliefert und dieses Erklärungskonzept bestätigt, lange nach der Explosion vor Ort. "Diese Nova ist nämlich von uns so weit entfernt, dass ihr Licht etwa 13.000 Jahre bis zur Erde braucht", erklärt Weiss. Das Ereignis konnte mithilfe von Satellitenaufnahmen der Brite-Mission zwischen März und Juli 2018 dokumentiert werden.

Österreichische Sternenbeobachter

2013 starteten mit Tugsat-1 und Unibrite die ersten österreichischen Satelliten ins All. Sie waren zugleich auch die ersten Sonden der von Österreich, Kanada und Polen getragenen Brite-Constellation – in Summe fünf Nanosatelliten, die mittels Photometrie mit hoher Präzision Daten über die Helligkeitsschwankungen sehr heller und massenreicher Sterne sammeln. Aus einer Höhe von etwa 800 Kilometern beobachtet die Brite-Constellation Sterne mit Größenklassen zwischen 0 und 6 im optischen Licht, wobei die schwächsten Sterne gerade noch mit freiem Auge unter exzellenten Beobachtungsbedingungen zu sehen wären. Typischerweise werden 15 bis 20 Sterne etwa ein halbes Jahr lang ununterbrochen in einem 24 Quadratgrad großen Feld vermessen – ein Bereich so groß wie beispielsweise das gesamte Sternbild des Orion oder der große Wagen.

Dass schließlich dabei auch die Nova V906 dokumentiert werden konnte, war einem Zufall zu verdanken. Die Satelliten hatten 2018 über mehrere Wochen hindurch kontinuierlich 18 Sterne im Sternbild Carina beobachtet, als Rainer Kuschnig, Operations Manager der BRrite-Constellation an der Technischen Universität Graz, bei der täglichen Kontrolle der Sonden plötzlich einen neuen Stern auf den Bildern entdeckte. "Auf einmal war da ein Stern auf unseren Aufnahmen, der am Vortag noch nicht da war", so Kuschnig.

Weltweit einzigartige Aufnahmen

Zwischen März und Juli 2018 konnten die Wissenschafter dieses Nova-Ereignis in all seinen Phasen, vom Ausbruch über das Helligkeitsmaximum bis zum Ausglühen, dokumentieren – diese Aufnahmen eines kompletten Nova-Ausbruchs sind weltweit einzigartig. Die Publikation dazu ist nun im Fachjournal "Nature Astronomy" erschienen.

Dieser glückliche Umstand war ausschlaggebend dafür, dass das Nova-Ereignis in einer noch nie dagewesenen Präzision festgehalten werden konnte", wie Konstanze Zwintz, Leiterin des Brite Science Teams vom Institut für Astro- und Teilchenphysik der Universität Innsbruck, erklärt. Die Forscher erhielten dadurch auch die Bestätigung des bisherigen Erklärungskonzepts für Novae, insbesondere dass Schockfronten für die Helligkeitsausbrüche verantwortlich sind, so Weiss. (red, 14.4.2020)