Supernovae

Die Wissenschaft schätzt, dass es innerhalb unserer Galaxie in tausend Jahren zu etwa ein bis zwei Dutzend Supernovae (SN) kommt. Nur sechs historische SN gelten im letzten Jahrtausend auf Grund von nachgewiesenen SN-Überresten als gesichert. Etliche andere sind wahrscheinliche Kandidaten. Es gehört also eine Riesen Portion Glück dazu, ein solches Ereignis innerhalb der Spanne eines Menschenlebens zu erleben. Ausserhalb unserer eigenen Galaxis stehen die Chancen schon wesentlich besser.

Zwei extragalaktische Supernovae und sogar eine Milchstrassen-heimische habe ich bisher erleben dürfen. Na ja, so halbwegs zumindest…

Science estimates that about one to two dozen supernovae (SN) occur within our galaxy in a thousand years. Only six historical SN are considered certain in the last millennium based on proven SN remnants. Several others are probable candidates. So it takes a huge amount of luck to experience such an event within the span of a human lifetime. Outside our own galaxy, the chances are much better.

So far, I have been fortunate enough to experience two extra-galactic Supernovae and even one in our homely Milky Way. Well, sort of…

SN 1987A

Ganz beiläufig habe ich kurz vor meiner grossen Weltreise 1987 einmal etwas von einer Supernova vernommen, informierte mich aber nicht vertieft darüber, und sie entschwand auch gründlich aus meinem Gedächtnis.

Während der Reise sann ich über eine möglichst einfache Nachführvorrichtung für Astrofotografie nach, damit ich vom südlichen Sternenhimmel ein paar «Erinnerungsfotos» schiessen konnte. Den Kauf eines handelsüblichen Geräts schloss ich aus Gewichts- und Budget-Gründen aus. In Australien benutzte ich schliesslich eine primitive, selbstgebastelte Holzvorrichtung für solche Astrofotos (barn door tracker).

Sie besass ein M6-Gewinde, das ich von Hand in Übereinstimmung mit meiner Armbanduhr antrieb. Mit meiner Olympus OM-2 und lichtstarken Fotoobjektiven (50 mm, f1.4 und 180 mm, f2.8) machte ich im Februar 1988 in den Grampian Mountains, Victoria (bei -37.1481, 142.4482), etliche Aufnahmen mit Belichtungszeiten von mehreren Minuten auf 400-ASA-Diafilm. Viele der Aufnahmen misslangen. Oft rüttelte der Wind an meiner wackligen Einrichtung, ausserdem erwies sich die präzise Ausrichtung der Drehachse auf den südlichen Himmelspol als Glücksache. Doch unter den vielen Aufnahmen befanden sich auch einige ganz passable, die dem Wunsch nach ein paar «Erinnerungsfotos» durchaus gerecht wurden.

Eines der brauchbaren Bilder zeigte die Grosse Magellanwolke, in der sogar der Tarantelnebel andeutungsweise zu erkennen war. Als ich zu Hause diese Aufnahme analysierte und mit Hilfe einer alten Astronomie-Software (LodeStar Plus von Zephyr Services, unter DOS!) die Sterne identifizieren wollte, gelang mir dies nur mit äusserster Mühe. Da gab es einen recht hellen Stern, der wollte einfach nicht ins Bild passen! Jahre später versuchte ich es mit einer besseren Software erneut (TheSky von Software Bisque). Doch vergebens, der Stern passte noch immer nicht.

Wieder verging viel Zeit, und eines Tages ging mir durch den Kopf: Da gab es doch irgendwann im 1987 irgendwo am Südhimmel mal eine Supernova…? Ob ich die wohl zufällig auf einer meiner damaligen Astrofotos eingefangen hatte? Mittlerweile gab es schon Wikipedia, und die genauen Koordinaten der SN 1987A waren schnell gefunden. Ebenso schnell war klar, dass es genau jener irreführende «Stern» war, der eigentlich gar keiner mehr war. Denn vor seinem Supernova-Sterntod leuchtete er so schwach, dass er auf kaum einer Himmelskarte verzeichnet war und mich deshalb stets an der Nase herum geführt hatte! Gerade mal 12.2 mag. schwach war der Sanduleak −69° 202 vor der Explosion. Nichtsahnend war ich also – wenn auch um ein Jahr verspätet, und obwohl nur fotografisch – Zeuge einer Supernova in einer Satelliten-Galaxie unserer Milchstrasse geworden!

Meine Aufnahme entstand fast genau ein Jahr nach der Entdeckung der SN 1987A. Anfänglich war sie mit seiner Helligkeit von etwa 3 mag. mühelos von blossem Auge sichtbar. Auf meiner Aufnahme leuchtete sie jedoch nur noch mit etwa Magnitude 6 bis 6.5.

Large Magellanic Cloud (camera Olympus OM-2, fixed focus lens 180 mm, f2.8, Fujichrome 400, F/2.8, 5 min., Grampian Mountains National Park, 22 February 1988, 12:47 UTC, 23:47 AEDT, slide 13048)
Reed Lookout, Grampian Mountains, Victoria, Australia

SN 1987A

Shortly before my big trip around the world in 1987, I casually heard something about a supernova, but I did not inform myself about it in depth, and it disappeared from my memory.

During the trip, I thought about a simple tracking device for astrophotography, so that I could take some «souvenir photos» of the southern night sky. I ruled out buying a commercially available device for weight and budget reasons. In Australia, I ended up using a primitive homemade wooden device (barn door tracker) for such astrophotography.

It had an M6 thread, which I drove by hand according to my wristwatch. With my Olympus OM-2 and fast lenses (50 mm, f1.4 and 180 mm, f2.8) I took several pictures with exposure times of several minutes on 400 ASA slide film in the Grampian Mountains, Victoria (at -37.1481, 142.4482), in February 1988. Many of the shots failed. Often the wind shook my shaky equipment, and the precise alignment of the axis of rotation with the southern celestial pole proved to be a matter of luck. But among the many shots there were also some quite acceptable ones that thoroughly satisfied the desire for a few «souvenir photos».

One of the usable images was that of the Large Magellanic Cloud, in which even the Tarantula Nebula could be made out vaguely. When I analysed this image at home and tried to identify the stars with the help of an old astronomy software (LodeStar Plus by Zephyr Services, under DOS!), I succeeded only with extreme difficulty. There was one quite bright star that just would not fit into the picture! Years later I tried again with a better software (TheSky by Software Bisque). But in vain, the star still did not fit.

Again, a lot of time passed, and one day something crossed my mind: Was there not a supernova somewhere in the southern sky sometime in 1987…? Could it be that I had caught it by chance on one of my astrophotographs at the time? In the meantime, Wikipedia had already been available, and the exact coordinates of SN 1987A were quickly found. Just as quickly, it was clear that it was precisely that misleading «star» which was actually no longer a star at all. Before its supernova death it shone so faintly that it was hardly shown on any sky map and had therefore always fooled me! The former star Sanduleak -69° 202 was as faint as 12.2 mag. before the explosion. Unsuspectingly, I had witnessed a supernova in a satellite galaxy of our Milky Way, albeit one year late, and although only photographically!

My image was taken almost exactly one year after the discovery of SN 1987A. Initially, it was effortlessly visible to the naked eye with its brightness of about 3 mag. In my photograph, however, it was only shining at about magnitude 6 to 6.5.

SN 2011fe

Am 24. August 2011 wurde diese Supernova von der vollautomatischen Himmelsdurchmusterungsanlage Palomar Transient Factory (PTF) entdeckt. Die Helligkeit der SN wuchs von anfänglich 17.2 mag. auf ein Maximum von 10.3 mag. an.

Am 23. September erwischte ich sie bei einer geschätzten Helligkeit zwischen 10.6 und 11 mag. Die Aufnahme entstand aber unter diesigen Verhältnissen bei hoher Lichtverschmutzung, entsprechend konnte ich mir nicht viel von der Aufnahme versprechen. Am Zeiss-Refraktor APQ 1200/150 der Sternwarte Rümlang machte ich acht Aufnahmen von 30 Sekunden Belichtungszeit mit kamera-interner Dark-Subtraktion (Rauschminderung). Im Nachhinein bereute ich es, nicht viel länger belichtet zu haben, denn von den Spiralarmen der Feuerrad-Galaxie M101 war leider so gut wie nichts zu erkennen. Die Supernova etwa 4.5′ südlich des Zentrums der Galaxie zeigte sich aber überraschend deutlich (Norden ist oben rechts im Bild).

Left: Camera Canon EOS 350D, ISO 1600, F/8, f=1200 mm, 4 min., Ruemlang, 23 September 2011, 22:15 CEST, photo 46757

SN 2011fe

On 24 August 2011, this supernova was detected by the fully automated Palomar Transient Factory (PTF) sky survey facility. The brightness of the SN grew from an initial 17.2 mag. to a maximum of 10.3 mag.

On 23 September I caught it at an estimated brightness between 10.6 and 11 mag. However, the image was taken under hazy conditions with high light pollution, so I could not expect much from the image. On the Zeiss refractor APQ 1200/150 of the Ruemlang Observatory I took eight exposures of 30 seconds exposure time with in-camera dark subtraction (noise reduction). In retrospect, I regretted not having exposed much longer, because unfortunately almost nothing of the spiral arms of the Pinwheel Galaxy M101 was visible. However, the supernova about 4.5′ south of the centre of the galaxy came out surprisingly clear (north is at the top right of the image).

SN2014J

Die Entdeckung dieser SN war für den Astronomie-Professor Steve Fossey und seine vier Studenten ein Glücksfall. Sie nutzten bloss eine Lücke in der Londoner Wolkendecke, um die Handhabung eines kleinen Teleskops zu üben. Die Kamera war zufällig auf die Galaxie M82 gerichtet, und am 21. Januar 2014 entdeckten sie auf ihren Bildern einen neuen Stern!

Die Kunde verbreitete sich in Astronomenkreisen rasch, denn die Helligkeit der SN war hoch genug, dass man sie mit Amateurteleskopen sehen konnte. Die Galaxie M82 ist etwa 12 Mio. Lichtjahre von uns entfernt, eigentlich ein kosmischer Steinwurf im Vergleich zu den entferntesten bekannten Galaxien. Und doch, dass die SN2014J über eine so grosse Distanz ein leichtes Objekt schon für kleine Amateurfernrohre war, will was heissen. Hätte dieses Ereignis in unserer Milchstrasse stattgefunden, zum Beispiel im gleichen Abstand wie die Plejaden (ca. 400 Lichtjahre), so hätten wir die SN so hell wie den Vollmond und somit auch am Taghimmel sehen können!

In der Sternwarte Rümlang nutzte ich den Refraktor Zeiss APQ 150/1200 für meine Fotos. Das hier gezeigte Bild wurde mit der Software DeepSkyStacker aus 13 Einzelaufnahmen von 30 Sekunden Belichtungszeit addiert.

Camera Canon EOS 40D on refractor Zeiss APQ 150/1200 of the Ruemlang Observatory, ISO 800, F/8, f=1200mm, 6.5 min, Ruemlang, 9 February 2014 21:58 CET, photo 53113.
Crop from previous photo

SN2014J

The discovery of this SN was a stroke of luck for astronomy professor Steve Fossey and his four students. They were merely taking advantage of a gap in the London cloud cover to practice handling a small telescope. The camera happened to be pointed at the galasy M82, and on 21 January 2014 they discovered a new star in their images!

Word spread quickly in astronomical circles because the brightness of the SN was high enough that it could be seen with amateur telescopes. The galaxy M82 is about 12 million light years away from us, actually a cosmic stone’s throw compared to the most distant known galaxies. And yet, the fact that SN2014J was an easy object for even small amateur telescopes over such a large distance is saying something. If this event had taken place in our Milky Way, for example at the same distance as the Pleiades (about 400 light years), we would have been able to see the SN as bright as the full moon and thus also in the daytime sky!

At the observatory in Rümlang I used the refractor Zeiss APQ 150/1200 for my photos. The image shown here was added with the software DeepSkyStacker from 13 single shots of 30 seconds exposure time.