Supernova im Universum: Wenn Sterne sterben - und neue entstehen

Aus sterbenden Sternen werden neue:Supernovae: Wenn im Weltall der Treibstoff knapp wird

von Andreas Singler

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Wenn Sterne sterben, tun sie das spektakulär - mit Lichtshow und Riesenknall. Doch Supernovae sind nicht das Ende der Welt: Zugleich läuten sie damit die Geburt neuer Sterne ein.

 Darstellung einer Supernova im Weltall

Wie sterben Sterne? Eine Supernova ist das letzte Aufglühen am Ende ihres Lebens. Mit gewaltiger Strahlkraft erhellt der sterbende Stern den Kosmos - so hell wie eine ganze Galaxie.

11.12.2025 | 43:34 min

Im Jahr 185 n. Chr. entdeckten chinesische Astromomen ein bis dahin unbekanntes helles Licht am Himmel: kein Komet, keine Sternschnuppe. Es stand da acht Monate lang, dann verblasste es allmählich. Die chinesischen Gelehrten waren Zeugen eines der dramatischsten Ereignisse im Universum. Sie beobachteten den Tod eines Sterns: eine Supernova.

Fast 2.000 Jahre später überraschte wieder ein spektakuläres Ende einer Sonne die Menschheit. Forschende entdeckten mit ihren hochmodernen Röntgen- und Infrarotteleskopen vor 20 Jahren Überreste eines verblichenen Sterns. In einer Entfernung von 9.000 Lichtjahren stießen sie auf eine riesige Wolke aus heißem Staub.

Eine Supernova ist eine gewaltige Explosion, bei der ein Stern stirbt.

Dr. Heidi White, Astrophysikerin

Diese Explosion sei so hell, "dass sie manchmal für kurze Zeit das gesamte Licht ihrer Galaxie überstrahlt", erklärt Astrophysikerin Heidi White.

Vor 65 Jahren: Juri Gagarin im Weltall

Am 12. April 1961 umrundet der Kosmonaut Juri Gagarin als erster Mensch die Erde: ein Meilenstein für die Raumfahrt. Im Fernsehen der DDR wird der junge Raumfahrer als Held gefeiert.

13.04.2026 | 9:00 min

Supernovae entstehen, wenn Sternen der Treibstoff ausgeht

Die Astronomen im alten China wurden Zeugen, wie einem strahlenden, sehr massereichen Himmelskörper die Puste ausgegangen war, genauer: der Brennstoff, den er für die Kernfusion benötigt. Das ist vor allem Wasserstoff, der zu Helium fusioniert. Ohne die hochenergetische Kernfusion kann ein Stern nicht existieren.

Die deutschen Astronauten Matthias Maurer und Alexander Gerst nebeneinander laufenden in ihren Esa-Unfiromen.

Eine neue Ära im Weltraum habe begonnen, sagt Esa-Astronaut Maurer bei ZDFheute live. Der Mond solle zur Forschungsplattform werden. Sein Kollege Gerst nennt Artemis 2 eine "Bilderbuchmission".

11.04.2026 | 16:48 min

"Geht dem Stern der Treibstoff aus, wird er zunächst zum 'Roten Riesen'", erklärt der Astrophysiker Eduardo Vitral in der ZDFinfo-Dokumentation "Geheimnisvolles Universum - Supernovae". Dann drückt die Schwerkraft den Kern immer weiter zusammen, Druck und Hitze steigen. "In dieser Phase fängt der Wasserstoff in den äußeren Schichten des Kerns an zu brennen. Dabei entsteht viel Energie - und die äußeren Schichten des Sterns dehnen sich aus."

Sehen Sie die Doku "Geheimnisvolles Universum - Supernovae" am 2. Mai 2026 um 6:45 Uhr bei ZDFinfo oder jederzeit im ZDF-Streaming-Portal.


Explosion plus Implosion

Was dann kommt, ist die spektakuläre Gleichzeitigkeit von Explosion und Implosion. Während der Kern des Sterns aufgrund der immensen Schwerkraft implodiert, explodiert die äußere Hülle.

Eine große Menge Materie wird in alle Richtungen geschleudert und es gibt einen sehr hellen Lichtblitz.

Robert B. Mann, Physiker

Die Supernova leuchte für ein paar Tage heller als eine ganze Galaxie, erklärt der Physiker Robert B. Mann. Übrig bleibt ein Neutronenstern.

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Dichter als dicht: Neutronensterne

Neutronensterne gehören zu den extremsten Objekten im Universum. Sie entstehen, wenn sehr massereiche Sterne sterben. "Ein Stern wird zum Neutronenstern, wenn er die acht- bis zwanzigfache Masse unserer Sonne hat", sagt Eduardo Vitral.

Solche Sonnen verschmelzen ihr Material auch zu schwereren Elementen und bilden am Ende des Lebens einen Eisenkern. Eisen kann keine neue Energie liefern und der Stern kann sich deshalb nicht selbst stabil halten.

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Ein kosmischer Kreislauf setzt sich fort: Recycling im Weltall

Doch das ist noch lange nicht das Ende der Geschichte. Denn mit dem Tod eines Sterns wird ein faszinierendes kosmisches Recyclingsystem in Gang gesetzt, aus dem neue Sterne entstehen.

"Material, das von einer Supernova ausgestoßen wird, ist bis zu 10.000 Kilometer pro Sekunde schnell", so beschreibt die für die Europäische Raumfahrt-Agentur ESA forschende Astrophysikerin Victoria Grinberg diesen Prozess. "Dadurch wird in der Umgebung der Supernova Material extrem schnell in Bewegung versetzt, so dass neue Sterne geboren werden."

Objekte mit Masse, selbst kleinste Partikel, werden von der Schwerkraft beeinflusst. Sie ziehen sich gegenseitig an. Durch die Schwerkraft bilden sich immer dichtere Klumpen. Damit ein Stern entstehen kann, muss sich eine riesige Gaswolke im All zusammenziehen. Dann verdichtet sich die Materie immer mehr - bis im Inneren genug Druck und Hitze herrschen.

Ein Stern entsteht erst, wenn es zur Kernfusion kommt. Dies geschieht, wenn die Schwerkraft so stark auf Atome einwirkt, dass sie zu schwereren Elementen verschmelzen. Dabei wird so viel Energie freigesetzt, dass der Stern zu leuchten beginnt.

In seiner stabilen Phase droht die Kernfusion den Stern durch seine immense Kraft zu zerreißen. Doch die Schwerkraft zieht andererseits alle Masseteile zum Mittelpunkt. Das Wechselspiel dieser Kräfte hält den Stern in Balance und macht ihn zu einem gigantischen Energiekraftwerk - wie zum Beispiel unsere Sonne.


Wenn ein Stern schneller verbrennt, ist er früher tot

Wie genau ein Stern stirbt und vor allem wie lange ihm seine Existenz vergönnt ist, hängt von seiner Masse ab. "Sterne mit viel Masse fusionieren Wasserstoff schneller und haben eine kürzere Lebensdauer", sagt Heidi White. "Ein kleiner Stern kann aber nur Helium bilden", so ihr Kollege Jamil Shariff vom Kanadischen Institut für Astrophysik in Toronto. "Ein größerer Stern hingegen kann auch Kohlen-, Stick- und Sauerstoff, sogar Eisen erzeugen."

So erklärt sich, wieso im Verlauf der vergangenen etwa 14 Milliarden Jahre seit dem Urknall nicht nur leichte Stoffe, sondern auch handfesteres Material gebildet wurde. Aus den Überresten großer Sonnen sind daher auch Gesteinsplaneten wie unsere Erde entstanden.

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Auch wir bestehen aus Elementen von Supernovae

Der US-amerikanische Astronom Carl Sagan prägte den Satz, dass die Erde und das Leben auf ihr - auch der Mensch - aus Elementen bestehen, die einst aus Supernovae hervorgegangen seien. Tatsächlich, so verdeutlicht auch Heidi White, sei das Kalzium unserer Knochen, der Kohlenstoff in unseren Körpern und der zum Leben benötigte Sauerstoff das Produkt früherer Sternengenerationen.

Supernovae - das sind auch wir.

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Mitten in der Atacama-Wüste Chiles wollen deutsche Forscher tief in die Vergangenheit des Universums blicken - auf der höchstgelegenen Baustelle der Welt.
von Christoph Röckerath
Die Baustelle der Teleskopanlage (Extremely Large Telescope, ELT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) auf dem Berg Cerro Armazones in der Nähe des Paranal-Observatoriums.
Über dieses Thema berichtete ZDFinfo in der Sendung "Geheimnisvolles Universum - Supernovae" am 23.04.2026 ab 20:15 Uhr.
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