Supernovae und Kosmologie: Können Sternexplosionen das Weltall vermessen?

Supernovaexplosionen sind die bei weitem energiereichsten Ereignisse in unserer kosmischen Nachbarschaft. Sie sind für die Entstehung der meisten chemischen Elemente verantwortlich und bestimmen ganz wesentlich den Energiehaushalt der Materie zwischen den Sternen.

Ihre außergewöhnliche Leuchtkraft, im Maximum erreichen sie die Helligkeit einer ganzen Galaxie, macht sie im Prinzip zu idealen Maßstäben für die Bestimmung unseres Abstandes von den enferntesten Galaxien. Damit eignen sie sich auch zur Festlegung kosmologischer Parameter, wie der Expansionsrate und der mittleren Materiedichte des Universums. Voraussetzung hierfür ist, daß sie alle genähert gleich hell sind und wir sie deshalb als ,,Standardkerzen'' verwenden können. Diese Frage können wir rein empirisch nicht beantworten. Eine überzeugende Antwort setzt voraus, daß wir verstehen, wie sie explodieren.

Unsere heutigen Vorstellungen über die Explosionsmechanismen werden vorgestellt. Im Mittelpunkt werden thermonukleare Explosionsmodelle stehen, die die hellere Unterklasse, die Typ Ia Supernovae, gut erklären können. Mit Hilfe spezieller Suchprogramme hat man inzwischen viele solcher Supernovae mit mittleren und auch sehr hohen Rotverschiebungen identifiziert. Die auf diese Weise ermittelten und derzeit wohl zuverlässigsten Werte für das Alter des Universums und seine geometrische Struktur werden vorgestellt.