Mit KI aus unserem englischen Quiz auf Deutsch erstellt; die Quellen verweisen auf die deutsche Wikipedia.
Eine Supernova ist das helle Aufleuchten eines Sterns, der am Ende seines Lebens explodiert. Für kurze Zeit strahlt er so stark wie Milliarden Sterne zusammen. Dieses Quiz führt von den historischen Beobachtungen über die verschiedenen Typen und den Kernkollaps bis zu den Überresten der Explosion. Dazu kommen Fragen zur Entfernungsmessung im All, zu Computersimulationen und zu den Spuren erdnaher Supernovae auf dem Meeresboden.
Alle 30 Fragen mit Antworten und Erklärungen. Quiz spielen
Q 01So hell wie was wird ein Stern für kurze Zeit, wenn er als Supernova explodiert?
eine ganze Galaxie
Die Leuchtkraft steigt dabei auf das Millionen- bis Milliardenfache; innerhalb von Sekunden wird eine gewaltige Menge beobachtbarer Energie frei.
Q 02Was kann beim Kernkollaps eines massereichen Sterns außer einem Neutronenstern entstehen?
Schwarzes Loch
Der Vorgang heißt Kollaps- oder hydrodynamische Supernova und trifft Sterne, die ihren nuklearen Brennstoff verbraucht haben.
Q 03Mit welchem Gemüse wird der Schalenaufbau eines Sterns kurz vor der Supernova verglichen?
Zwiebel
Im letzten Stadium brennen mehrere Schalen zugleich; dieser fusionierende Bereich im Zentrum ist im Verhältnis zum Sterndurchmesser winzig klein.
Q 04Was bedeutet der lateinische Ausdruck „stella nova“, von dem sich die Supernova ableitet?
neuer Stern
Der Zusatz „super“ steht für „darüber hinaus“; die Mehrzahl des Wortes lautet Supernovae.
Q 05Welcher bekannte Nebel wurde bei der Explosion der Supernova SN 1054 ausgestoßen?
Krebsnebel
Die Explosion hinterließ außerdem einen Pulsar; das ausgeworfene Material eines solchen Ereignisses bildet einen Emissionsnebel.
Q 06Welche Art Stern explodiert nach dem verbreiteten Modell als Supernova vom Typ Ia?
Weißer Zwerg
Er sammelt in einem kataklysmischen Doppelsternsystem über lange Zeit Gas aus der ausgedehnten Hülle seines Begleiters auf.
Q 07Bei der Synthese welches Elements endet die Fusionskette im Kern eines massereichen Sterns?
Eisen
Das Element hat die Ordnungszahl 26; Fusionen zu noch schwereren Elementen benötigen Energie von außen und setzen keine mehr frei.
Q 08So hell wie was stand die jüngste erdnahe Supernova monatelang am Himmel unserer Vorfahren?
Vollmond
Gamma- und Röntgenstrahlen richteten bei einer angenommenen Distanz von 300 Lichtjahren vermutlich keinen Schaden an.
Q 09Als was bezeichnet man Supernovae vom Typ Ia, weil sie sich zur Entfernungsbestimmung eignen?
Standardkerze
Ihre freigesetzte Energie liegt innerhalb enger Grenzen, weil die kritische Masse und die Zusammensetzung der explodierenden Sterne bekannt sind.
Q 10In welcher Nachbargalaxie der Milchstraße leuchtete die Supernova 1987A auf?
Große Magellansche Wolke
Die Explosion gilt rückblickend als Geburtsstunde eines jungen Wissenschaftszweigs, der Neutrinoastronomie.
Q 11Auf wessen Beobachtung eines Sterns im Jahr 1572 geht die Bezeichnung „Nova“ zurück?
Tycho Brahe
Gemeint war das plötzliche Auftauchen eines zuvor nicht sichtbaren sternähnlichen Objekts am Firmament.
Q 12In welcher Galaxie leuchtete im 19. Jahrhundert die Supernova SN 1885A auf?
Andromedagalaxie
Sie zählt zu den beiden Supernovae außerhalb der Milchstraße, die für die moderne Astrophysik besonders bedeutsam wurden.
Q 13Was könnten Blitze infolge einer erdnahen Supernova in der Urzeit vermehrt ausgelöst haben?
Waldbrände
Sekundäre ionisierende Strahlung könnte in der Luft Wege für die Entladungen geschaffen haben; Fachleute anderer Disziplinen sehen solche Vermutungen bisher skeptisch.
Q 21Vor etwa wie vielen Millionen Jahren ereignete sich die jüngste erdnahe Supernova?
2,5
Eine weitere erdnahe Explosion liegt etwa 6,3 Millionen Jahre zurück; beide dürften sich 160 bis 320 Lichtjahre entfernt abgespielt haben.
Q 22Welche letzte Fusionsstufe eines massereichen Sterns dauert nur noch Stunden bis Tage?
Siliciumbrennen
Jede Fusionsstufe setzt weniger Energie frei als ihre Vorgängerin und läuft schneller ab.
Q 23Wie viele Umdrehungen pro Sekunde erreichen schnell rotierende Neutronensterne höchstens?
1000
Das hohe Tempo folgt aus der Drehimpulserhaltung beim Kollaps, dem sogenannten Pirouetteneffekt.
Q 14Ab etwa wie vielen Sonnenmassen Anfangsmasse kollabiert am Lebensende der Kern eines Sterns?
acht
Leichtere Sterne werden nur auf anderem Weg zur Supernova: als Sternrest, der in einem Doppelsternsystem Materie von seinem Begleiter aufnimmt.
Q 15Die Spektrallinien welches Elements trennen Supernovae vom Typ I von denen des Typs II?
Wasserstoff
Typ I zeigt diese Linien nicht und hat die Untergruppen Ia, Ib und Ic; bei Typ II sind sie im Frühstadium sichtbar.
Q 16Was bedeutet der Buchstabe A in der Bezeichnung der Supernova SN 1987A?
erste Entdeckung des Jahres
Dem Vorsatz „SN“ folgen das Entdeckungsjahr und ein alphabetischer Zusatz; heute werden pro Jahr weit über tausend Supernovae gefunden.
Q 17In welcher Form wird der Großteil der beim Kernkollaps freigesetzten Energie abgegeben?
Neutrinos
Ihr Anteil liegt bei 99 %; weil sie sich fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, erreichen sie irdische Detektoren einige Stunden vor dem sichtbaren Aufleuchten.
Q 18Welcher Grenzmasse nähert sich der Kern eines massereichen Sterns unmittelbar vor dem Kollaps?
Chandrasekhar-Grenze
Die Dichte des Kerns ist dann auf 10000 Tonnen pro Kubikzentimeter gestiegen; der Strahlungsdruck stabilisiert ihn nicht mehr.
Q 19Wofür steht das P in der Bezeichnung des Supernovatyps II-P?
Plateau
Die Helligkeit verharrt beim Abklingen eine Zeit lang, weil die rasche Ausdehnung der Hülle die Abkühlung ausgleicht; beim Typ II-L nimmt sie eher linear ab.
Q 20Wer stellte 1938 als Erster die Theorie vom Gravitationskollaps als Ursache von Supernovae auf?
Fritz Zwicky
Demnach tritt eine solche Supernova am Lebensende eines massereichen Sterns auf, sobald er seinen Kernbrennstoff komplett verbraucht hat.
Q 24Wie endet ein Stern in einer Paarinstabilitäts-Supernova?
vollständig zerrissen
Die Vorläufersterne sind besonders arm an Elementen, die schwerer sind als Helium; ein kompakter Überrest entsteht bei dieser Variante nicht.
Q 25Um welches Jahr ereignete sich die Supernova, auf die der Überrest Cassiopeia A zurückgeht?
1680
Sie war höchstens teleskopisch sichtbar und damit unauffälliger als die beiden freiäugig beobachteten Explosionen davor.
Q 26Über welches Zwischenprodukt fusioniert Helium im Drei-Alpha-Prozess zu Kohlenstoff?
Beryllium
Diese Fusionsstufe, das Heliumbrennen, setzt ein, wenn der Stern nach dem Wasserstoffbrennen unter seiner Gravitation zusammenfällt und dabei heißer und dichter wird.
Q 27Welche Phase durchlaufen die Vorläufer von Supernovae der Typen Ib und Ic vor der Explosion?
Wolf-Rayet-Phase
In dieser Zeit stoßen sie ihre äußeren, noch wasserstoffreichen Schichten in Form eines Sternwindes ab.
Q 28Wofür steht das r im r-Prozess, der in Supernovae schwere Elemente wie Gold erbrütet?
rapid
Erhitzte Gasschichten reißen dabei neutronenreiches Material mit; etwa die Hälfte der schweren Elemente auf Planeten stammt aus solchen Explosionen.
Q 29Welcher NASA-Satellit registrierte im Januar 2008 erstmals den Röntgenausbruch einer Supernova?
Swift
Ein solcher Ausbruch entsteht, wenn die Stoßfront die Sternoberfläche erreicht – Tage, bevor der Helligkeitsausbruch im sichtbaren Licht zu beobachten ist.
Q 30Welcher Astronom erklärte „neue Sterne“ mit einem festen Körper in einer kosmischen Wolke?
Hugo von Seeliger
Das Eindringen sollte die Oberfläche des Körpers stark erhitzen und aufleuchten lassen; den Weltraum stellte man sich damals mit fein verteilter Materie angefüllt vor.