In jeder klaren Nacht der letzten drei Wochen richtete Bob Stephens sein Heimteleskop auf dieselben beiden Sterne in der Hoffnung, Zeuge eines der gewaltigsten Ereignisse im Universum zu werden – einer Nova-Explosion, die hunderttausendmal heller ist als die Sonne.
Der Ausbruch, der laut Wissenschaftlern jeden Tag stattfinden könnte, hat das Interesse großer Observatorien weltweit geweckt und verspricht, unser Verständnis turbulenter Doppelsternsysteme zu erweitern.
Doch trotz aller hochmodernen Beobachtungsmöglichkeiten, die die NASA und andere wissenschaftliche Institutionen aufbringen können, verlassen sich die Astrophysiker darauf, dass zahllose Amateurastronomen wie Stephens die Explosion als erste entdecken.
Der Grund? Es ist einfach zu teuer, die Ausrüstung monatelang auf dasselbe Objekt zu richten.
„Ich denke, jeder wird es beobachten, während es passiert, aber einfach nur dazusitzen und zuzuschauen, wird es nicht bewirken“, sagte Tom Meneghini, der Leiter des Teleskopbetriebs und emeritierte Geschäftsführer des Mt. Wilson Observatory. „Es ist wie ein beobachteter Topf“, scherzte er.
Der Stern ist so weit entfernt, dass sein Licht 3.000 Jahre braucht, um die Erde zu erreichen. Das bedeutet, dass die Explosion stattfand, bevor die letzten ägyptischen Pyramiden gebaut wurden. Er wird nur ein paar Tage lang etwa so hell wie der Polarstern erscheinen, bevor er in der Dunkelheit verschwindet.
Sobald es entdeckt wurde, werden einige der modernsten Observatorien auf der Erde und im Weltall, darunter auch das James Webb-Weltraumteleskop der NASA, es beobachten.
„Viele Menschen warten gespannt darauf, das neue Kronjuwel zu entdecken“, sagte Mansi Kasliwal, Astronomieprofessor am Caltech, der das Ereignis vom Palomar-Observatorium im Nordosten des San Diego County aus beobachten will. Die Nova wird im Sternbild Corona Borealis (Nördliche Krone) ausbrechen.
T Coronae Borealis, auch Blaze Star genannt, besteht eigentlich aus zwei Sternen – einem heißen, dichten weißen Zwerg und einem kühleren roten Riesen.
Der Zwergstern, dem vor langer Zeit der Brennstoff ausgegangen ist und der auf etwa die Größe der Erde kollabiert ist, hat etwa ein Menschenleben lang Wasserstoffgas von seinem größeren Nachbarn abgesaugt.
Dieses gestohlene Gas hat sich in einer Scheibe um den Zwerg angesammelt, die wie eine heiße, chaotische Version der Saturnringe aussieht. Bald wird die Scheibe so schwer werden, dass sie gewaltig und unhandlich wird und unweigerlich wie eine thermonukleare Bombe explodiert.
Allerdings wird keiner der Sterne zerstört und der Prozess wiederholt sich etwa alle 80 Jahre.
Dieses Mal gibt es eine Armee von Enthusiasten wie Stephens, die bereit sind, Alarm zu schlagen, wenn der Stern zur Nova wird.
Viele dieser Amateurbeobachter sind keine bloßen Hobbyisten, sondern haben ihre eigenen wissenschaftlichen Forschungsergebnisse veröffentlicht. Stephens baute sogar sein eigenes Observatorium als Anbau an sein Haus in Rancho Cucamonga.
„Die Stadt glaubt, es sei ein Wintergarten“, sagte Stephens. Nachdem der Inspektor vorbeigekommen war, entfernte er die Schrauben, mit denen das Dach befestigt war, sodass er es abnehmen und durch sein Teleskop den klaren Himmel sehen konnte.
Jede Nacht schaltet er das Teleskop ein und verbringt mehr als eine Stunde damit, Daten zu erfassen, die er später an eine Online-Community von Amateurastronomen sendet, die den Stern fast ununterbrochen beobachten.
Große Observatorien können eine so konstante Beobachtung einfach nicht aufrechterhalten. Hunderte von Wissenschaftlern konkurrieren jede Nacht um die Zeit, um eine Vielzahl astronomischer Objekte zu beobachten. Für sie ist es eine Verschwendung wertvoller Beobachtungszeit, ihre Teleskope auf den Blaze Star gerichtet zu halten.
Die Schätzungen zum Zeitpunkt der Nova gehen auseinander, die meisten Astrophysiker sind sich jedoch einig, dass es noch vor Jahresende, wahrscheinlich jedoch Ende August, dazu kommen wird.
Sobald der Stern ausbricht, gibt es einige Warnsysteme, die Amateure und Profis benachrichtigen. Einige Observatorien haben ihre Teleskope sogar so programmiert, dass sie bei einer Benachrichtigung automatisch ihren aktuellen Beobachtungsplan aufgeben und den Stern anschauen, sagte Stephens.
Große Observatorien stehen noch vor einer weiteren Komplikation. Viele ihrer Teleskope sind darauf ausgelegt, die schwächsten und dunkelsten Objekte zu beobachten, aber die Blaze Star Nova wird alles andere als schwächlich sein. Würde man diese Teleskope auf die Nova richten, wären die Sensoren überfordert, was zu einem verwaschenen, überbelichteten Bild führen würde.
Aus diesem Grund verwendet das Palomar Observatory, die Forschungsstation des Caltech im Norden des San Diego County, nicht sein berühmtes, 5 Meter breites Hale-Teleskop unter seiner riesigen weißen Kuppel. Stattdessen wird ein viel kleineres Teleskop namens Gattini-IR verwendet, das sich in einem kleinen, unscheinbaren Backsteingebäude etwa eine Viertelmeile die Straße hinunter befindet.
Sobald die Nova stattfindet, wird Gattini-IR den Blaze Star nicht mehr alle paar Nächte, sondern alle paar Stunden beobachten.
Wissenschaftler sagen, dass es noch viel über Novas zu lernen gibt. So sind sich Physiker beispielsweise immer noch nicht sicher, warum manche Novas alle zehn Jahre ausbrechen, während andere dies wahrscheinlich über Jahrtausende nicht tun.
Einige Forscher vermuten, dass Novas wie der Blaze Star Vorläufer von Supernovas sein könnten. Diese Explosionen – Milliarden Mal heller als die Sonne – zerstören den Stern und hinterlassen oft ein schwarzes Loch. Supernovas sind für Astronomen auch ein nützliches Mittel zur Entfernungsmessung.
Die Untersuchung ähnlicher Ereignisse hat jedoch bereits zu Entdeckungen geführt.
Kürzlich stellten Wissenschaftler fest, dass Novas dazu neigen, Material mit höherer Geschwindigkeit in den Weltraum zu schleudern, als es aufgrund der Intensität der Explosion zu erwarten wäre.
„Wir wollen die Physik von Novae verstehen. Wenn wir also eine Nova haben, die so nah ist wie T Coronae Borealis, die hoffentlich von allen Teleskopen sehr gut untersucht werden kann, können wir uns ein sehr umfassendes Bild machen“, sagte Caltech-Professor Kasliwal.
Ein Teil dieses Verständnisses ist zum Teil Amateurastronomen zu verdanken.
Dank der rasanten Entwicklung von Teleskopen arbeiten Amateure mit einer Technologie, die Profis vor 20 Jahren noch nicht zur Verfügung stand, geschweige denn vor 80 Jahren, sagt Forrest Sims, ein Amateurastronom aus Apache Junction im Bundesstaat Arizona, der den Stern ebenfalls in jeder klaren Nacht beobachtet.
Und Amateure können eine bessere Abdeckung erreichen als die großen Teleskope, weil „wir normalerweise die vollständige Kontrolle darüber haben, wann und wo wir [our telescopes],“ sagte Sims. „Ein Profi muss möglicherweise einen Zuschuss beantragen, um eine halbe oder zwei Stunden Zeit an einem großen Teleskop zu bekommen.“
Dadurch können sie eine Menge Daten sammeln. Und da Hunderte von Beobachtern aus aller Welt in der Community sind, können sie eine nahezu lückenlose Erfassung des Blaze Star erreichen. Viele, darunter auch Sims und Stephens, veröffentlichen ihre Daten auf der Website der American Assn. of Variable Star Observers, sodass jeder sie nutzen kann.
Stephens erinnert sich, dass er einen Zeitschriftenartikel über einen Profi gelesen hat, dem es gelungen war, innerhalb von zwei Jahren fünf Asteroiden zu beobachten. „Ich dachte, das könnte ich in einem Monat schaffen“, sagte Stephens. Er veröffentlichte daraufhin eine Arbeit mit zehn Beobachtungen.
Eine Professorin war von der Zahl, die Stephens sehen konnte, so schockiert, dass sie sich an ihn wandte und zustimmte, zu einer Asteroidenkonferenz nach Puerto Rico zu fliegen, nur um ihn zu treffen. Sie arbeiteten schließlich zusammen – Stephens hatte die Teleskope, sie hatte die Verbindungen in dem Bereich.
Heutzutage wird die Arbeit von Amateurastronomen so anspruchsvoll, dass es vielen Fachleuten schwerfällt, sie als Amateure zu bezeichnen.
„Wir nennen uns ‚Kleinteleskop-Wissenschaftler'“, sagte Sims. „Das klingt unterhaltsamer, und in mancher Hinsicht geben Fachleute – und das nicht einmal widerwillig – zu, dass unsere Arbeit oft professionelles Niveau hat.“
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