Das James Webb Space Telescope hat mit der Untersuchung der Überreste einer der bekanntesten Supernova begonnen: SN 1987A. Die Supernova SN 1987A fand rund 168.000 Lichtjahre entfernt in der Großen Magellanschen Wolke statt und ist seit fast 40 Jahren – seit ihrer Entdeckung im Februar 1987 – Gegenstand intensiver Beobachtungen in Wellenlängen vom Gammabereich bis in den Radiofrequenzbereich. Neue Beobachtungen der NIRCam (Near-Infrared Camera) liefern einen entscheidenden Hinweis, um zu verstehen, wie sich eine Supernova im Lauf der Zeit entwickelt und ihren Überrest gestaltet.
Dieses Bild offenbart eine Zentralstruktur ähnlich einem Schlüsselloch. Dieses Zentrum enthält Knoten aus Gas und Staub, was durch die Supernova-Explosion abgestoßen wurde. Der Staub ist so dicht, dass nicht einmal das von Webb registrierte Infrarotlicht ihn durchdringen kann, was das dunkle „Loch“ in dem Schlüsselloch entstehen lässt.
Ein heller, äquatorialer Ring umgibt das innere Schlüsselloch und bildet ein Band um die Taille, die zwei schwache Arme der sanduhrförmigen äußeren Ringe miteinander verbindet. Der äquatoriale Ring entstand aus Material, das zehntausende Jahre vor der Supernova-Explosion abgestoßen wurde und enthält helle, heiße Regionen. Diese Gebiete erschienen, als die Schockwelle der Supernova auf den Ring traf. Neue Gebiete befinden sich direkt außerhalb des Rings und sind von diffusen Emissionen umgeben. Hier treffen die Supernova-Schockwellen auf weiter außen liegende Materie.
Diese Strukturen wurden zwar von den Weltraumteleskopen Hubble, Spitzer und Chandra beobachtet, aber die beispiellose Empfindlichkeit und das räumliche Auflösungsvermögen des Webb-Teleskops zeigen ein neues Merkmal innerhalb des Supernova-Überrests: kleine sichelförmige Strukturen. Man vermutet, dass diese sichelförmigen Strukturen ein Teil der äußeren Gasschichten sind, die durch die Supernova-Explosion abgestoßen wurden. Ihre Helligkeit könnte ein Hinweis auf Randaufhellung sein – ein optisches Phänomen, das aus der Beobachtung des expandierenden Materials in drei Dimensionen resultiert. Mit anderen Worten: Unser Blickwinkel lässt es so aussehen, als gäbe es in diesen beiden sichelförmigen Strukturen mehr Materie als dort möglicherweise tatsächlich vorhanden ist.
Die hohe Auflösung dieser Bilder ist ebenfalls bemerkenswert. Vor Webb beobachtete das jetzt außer Betrieb gestellte Weltraumteleskop Spitzer diesen Supernova-Überrest in infraroten Wellenlängen und lieferte Schlüsseldaten darüber, wie sich dessen Emissionen im zeitlichen Verlauf entwickelten. Allerdings konnte es die Supernova nie mit solch einer Schärfe und mit diesem Detailgrad abbilden.
Trotz der seit der Erstentdeckung der Supernova durchgeführten Untersuchungen gibt es noch mehrere Rätsel, insbesondere um den Neutronenstern, der infolge der Supernova-Explosion entstanden sein sollte. Wie Spitzer, wird auch das Webb-Teleskop den Supernova-Überrest weiter beobachten. Seine Instrumente NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) und MIRI (Mid-Infrared Instrument) werden Astronomen die Möglichkeit geben, neue, hochqualitative Infrarotdaten zu sammeln und neue Einblicke in die neu identifizierten sichelförmigen Strukturen zu gewinnen. Außerdem wird Webb weiterhin mit Hubble, Chandra und anderen Observatorien zusammenarbeiten, um neue Erkenntnisse über die Vergangenheit und Zukunft dieser legendären Supernova zu liefern.
(THK)
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