Überreste einer Supernova im Sternbild Cassiopeia in rund 11.000 Lichtjahren Entfernung © Nasa/JPL-Caltech/Steward/Krause et al.

Vor 2,2 Millionen Jahren, als die ersten Frühmenschen im heutigen Afrika lebten, explodierte nahe der Erde ein Stern – so lautet jedenfalls eine Theorie. Die gigantische Druckwelle soll einen Strom aus Milliarden von Teilchen auf unseren Planeten geschleudert haben. Der Astrophysiker Shawn Bishop und seine Kollegen könnten die ersten sein, die belegen, dass eine solche Supernova einst in unserer kosmischen Nachbarschaft aufleuchtete. In den versteinerten Relikten Eisen liebender Bakterien könnten sie auf die Rückstände der Sternenexplosion gestoßen sein.  

"Es gibt da etwas, das ist ganz offensichtlich", sagt Bishop, der an der Technischen Universität München lehrt. In den Mikroben fanden die Forscher das radioaktive Eisenisotop Fe-60. Solch seltene Atomkerne entstehen fast ausschließlich, wenn ein Stern das Ende seiner Lebenszeit erreicht hat und birst. Normalerweise sollte Fe-60 auf der Erde nicht mehr existieren. Es müsste längst zerfallen sein. Die Halbwertszeit von 2,62 Millionen Jahren ist zu kurz, um von den Ursprüngen unseres mehr als vier Milliarden Jahre alten Sonnensystems zu stammen. Das raufte sich wohl einst durch die Druckwelle einer Supernova aus Gas und Staub zusammen.

Irdische Spuren einer Supernova wären eine Sensation. Bis heute ist nicht geklärt, ob kosmische Katastrophen die Evolution von Lebewesen beeinflusst haben. Gamma-, Röntgen- und kosmische Strahlen einer Sternenstaub-Druckwelle dürften der Ozonschicht arg zugesetzt haben. Dadurch gelangt UV-Licht ungehindert auf die Erde, Kleinstorganismen können bis ins Erbgut direkt Schaden nehmen.

Die fossilen Bakterien mit dem Supernova-Eisen stammen aus Bohrkernen, die Wissenschaftler vom Grund des Pazifiks aus einer Tiefe von fast 4.000 Metern gehoben hatten. Bereits 2004 entdeckten Kollegen von Bishop in eben diesen Sedimenten Fe-60-Atome. Allerdings nicht in Mikroben und in so geringer Menge, dass ein Nachweis kaum zu belegen war.

Wahrscheinlichkeit von 95 Prozent

Das brachte Bishop auf die Idee, in den Bohrkernen nach den Überresten magnetotaktischer Bakterien zu fahnden. Die Eisen liebenden Organismen leben am Meeresgrund und stellen in ihren Zellen Kristalle aus Magnetit her, eine Verbindung aus Eisen und Sauerstoff (Fe3O4). Das Eisen, das die Mikroben verarbeiten, gelangt über den Staub der Atmosphäre in die Ozeane. Die Bakterien reichern es an, um sich damit am Erdmagnetfeld auszurichten. Wenn also Überreste einer Supernova auf Erden zu finden sind, dann in den versteinerten Mikroben in Form von Fe-60.

Tatsächlich könnten die chemischen Analysen eines Tiefseebohrkerns die These Bishops bestätigt haben. Dies zeigen erste Ergebnisse, die die Forscher mithilfe eines Beschleuniger-Spektrometers erzielten, nachdem sie die Magnetitkristalle aus den Bakterien lösten. "Mit einer statistischen Wahrscheinlichkeit von 95 Prozent konnten wir Fe-60 nachweisen", sagt Bishop. "Als risikofreudiger Mensch würde ich sagen, da ist was."