Neutrino-Detektoren rund um die Erde warten auf die überfällige nächste Supernova in der Milchstraße. Sie sollen Teleskopen den Weg weisen.
Als der Astronomie-Student Ian Shelton am Morgen des 24. Februar 1987 in der kanadischen Sternwarte in Las Campanas, Chile, die Aufnahmen durchging, die das Teleskop von der Großen Magellanschen Wolke festgehalten hatte – einer Nachbargalaxie der Milchstraße –, fiel ihm ein heller Fleck auf. Er ging ins Freie und blickte zum Himmel, nun sah er auch mit bloßen Augen ein ganz neues Licht. Damit war Shelton der Erste, der nach fast 400 Jahren wieder eine Supernova zu Gesicht bekam, damals, 1604, hatte Johannes Kepler eine beschrieben. Dann ging es für Shelton fast so weiter wie in Keplers Zeiten: Er wollte die internationale Kollegenschaft alarmieren, aber das Observatorium hatte kein Telefon, man musste mit dem Auto zwei Stunden bis zur nächsten Ortschaft fahren, in der man Telegramme aufgeben konnte (Nature 602, S. 563).
Aber dann raste die Sensation der nach dem Jahr ihrer Sichtung benannte Supernova SN 1987A um die Welt, zumindest die der Astro- und Teilchenphysiker. Erstere richteten ihre Teleskope aus, Letztere gingen in Detektoren rund um die Erde die Daten durch, sie suchten Vorboten des Lichts: Neutrinos. Vor allem der japanische Student Masayuki Nakahata wurde fündig, im tief in der Erde liegenden Detektor Kamiokande, der hatte elf Ereignisse registriert, Detektoren in Russland und den USA steuerten zusammen noch einmal 13 bei.
Das klingt nicht überwältigend, aber es liegt in der Natur des Beobachtungsgegenstands: Neutrinos sind die geisterhaften Teilchen, die in unvorstellbaren Zahlen fast mit Lichtgeschwindigkeit durch alles und jedes rasen – auch durch uns: Milliarden pro Quadratzentimeter Haut und Sekunde –, aber kaum Masse haben und deshalb extrem selten mit anderen Teilchen interagieren. Sie entstehen etwa bei Kernspaltung (wie in AKWs) und Kernfusion (wie in der Sonne), sie können aber auch von weit her kommen, von gewaltigen kosmischen Ereignissen wie Supernovas.
Die sind die finalen Stadien von Riesensternen, die sich in Kernfusion selbst verbrennen wie unsere Sonne – aber acht- bis 140-mal so viel Masse haben –, es beginnt mit Wasserstoff, der zu Helium fusioniert, es geht es weiter bis Eisen. Dort ist Schluss, alle schwereren Elemente entstehen erst am explosiven Ende und werden durch dieses im All verstreut, damit legt der Tod dieser Sterne die Grundlagen unseres Lebens.
So ist das zumindest bei einer der beiden Formen von Supernovas, dem Typ II: In ihm stürzt der ausgebrannte Kern unter der Macht der Schwerkraft in einem sogenannten Gravitationskollaps mit 70.000 Kilometern pro Sekunde in sich zusammen, einem Viertel der Lichtgeschwindigkeit. Auch Material der Hülle stürzt hinein und prallt vom Kern zurück, in einer 30.000 Kilometer raschen Stoßwelle, die die restliche Hülle zerreißt und das Licht freisetzt, das ganze Galaxien überstrahlen kann und auch am Tag mit freiem Auge zu sehen ist.