Der Stern explodierte, als das Universum gerade einmal 2 Milliarden Jahre alt war – Webb hat sein Licht erfasst

Das James-Webb-Weltraumteleskop hat Astronomen dabei geholfen, eine der am weitesten entfernten bekannten Supernovae zu untersuchen. Das Licht von SN 2023aeaf war etwa 11,7 Milliarden Jahre lang unterwegs zur Erde, und der Stern selbst explodierte zu einer Zeit, als das Alter des Universums etwa 2 Milliarden Jahre betrug.

Die Beobachtungen zeigen, dass es sich mit einer Wahrscheinlichkeit von 97,2 % um eine Supernova vom Typ II handelt – das Ergebnis des Kollapses des Kerns eines massereichen Sterns, der seine Wasserstoffhülle bewahrt hat. Die Einordnung des Ereignisses erfolgte jedoch anhand von Photometrie und Modellrechnungen und wurde nicht durch charakteristische Linien im Spektrum der Supernova selbst bestätigt.

Details

SN 2023aeaf wurde im Rahmen des COSMOS-Web-Durchmusterungsprojekts entdeckt. Durch Spektroskopie der Wirtsgalaxie konnte die Rotverschiebung z = 3,195 zuverlässig bestimmt werden. Dies verortet das Ereignis im frühen Universum, als Galaxien jünger waren und im Durchschnitt weniger schwere Elemente enthielten.

Anhand der Leuchtkraftkurve und der Farbänderung kamen die Forscher zu dem Schluss, dass es sich höchstwahrscheinlich um eine Supernova vom Typ II handelt. Simulationen mit dem STELLA-Code beschreiben am besten die Explosion eines Sterns mit einer Anfangsmassen von etwa 12 Sonnenmassen, obwohl aufgrund der geringen Anzahl an Beobachtungen ein breiteres Spektrum an Parametern möglich ist.

Besonders ungewöhnlich erwies sich die frühe Strahlung: Die Supernova war sehr heiß und blau. Eine mögliche Erklärung ist, dass die Stoßwelle nach der Explosion auf dichtes Material traf, das der Stern kurz vor seinem Untergang noch ausgestoßen hatte. Das beste Modell geht von etwa 0,5 Sonnenmassen dieses stellarnahen Materials aus.

Die Galaxie, in der sich die Explosion ereignete, ist vergleichsweise klein, bildet aktiv neue Sterne und ist arm an schweren Elementen. Gerade solche Bedingungen ermöglichen es zu überprüfen, ob sich das Ende massereicher Sterne im jungen Universum von den Prozessen unterschied, die Astronomen heute in unserer Nähe beobachten.

Warum dies wichtig ist

Die meisten Supernovae, die bisher eingehend untersucht werden konnten, ereigneten sich deutlich näher an der Erde und in einem chemisch reiferen Universum. SN 2023aeaf bietet die seltene Gelegenheit, den Tod eines massereichen Sterns unter Bedingungen zu beobachten, die für eine weitaus frühere kosmische Epoche charakteristisch sind.

Sollten zukünftige Beobachtungen bestätigen, dass entfernte Supernovae häufiger mit der dichten Materie um ihre Sterne herum in Wechselwirkung traten, würde dies zu einem besseren Verständnis der Entwicklung massereicher Sterne und der Sternentstehungsrate in verschiedenen Phasen der Geschichte des Universums beitragen.

Allerdings ist die Stichprobe von Supernovae jenseits der Rotverschiebung 3 bislang noch klein. Die Autoren betonen, dass neue Objekte und dichtere Beobachtungsreihen erforderlich sind, um allgemeine Gesetzmäßigkeiten des frühen Universums von den Besonderheiten eines einzelnen Sterns zu unterscheiden.

Quelle

Studie: „Analysis of a Type II Supernova Candidate at z = 3,19 from JWST's COSMOS-Web Survey“. Autoren: Valeria Aparicio und Mitautoren. The Astrophysical Journal, 2026, Band 1007, Ausgabe 2, Artikel 133. Veröffentlichung: 20. August 2026.