Astronomen empfangen Signal, das alle Routinen sprengt
Tageslanger, wiederholter Gammastrahlenausbruch aus ferner Galaxie. VLT, Hubble und JWST liefern Hinweise – Modelle geraten ins Wanken.
Der orangefarbene Punkt in der Mitte dieses Bildes ist eine gewaltige Explosion, die sich im Laufe eines Tages mehrmals wiederholte – ein Ereignis, wie es noch nie zuvor beobachtet wurde.
Foto: ESO/A. Levan, A. Martin-Carrillo et al., Creative Commons Lizenz (CC BY 4.0)
Am 2. Juli meldete das Fermi-Weltraumteleskop eine ungewöhnliche Quelle harter Strahlung. Nicht nur einen Ausbruch, sondern drei. Stunden auseinander, doch vom selben Punkt am Himmel. Später zeigte sich: Schon fast einen Tag zuvor hatte die chinesisch-europäische Einstein-Sonde dort weiche Röntgenstrahlen registriert. Ein Gammastrahlenausbruch, der anhält und wiederkehrt – so etwas galt bisher als ausgeschlossen.
Forschende sprechen von GRB 250702B. Die Bezeichnung codiert das Datum der Entdeckung; die Varianten B, D und E gehören allesamt zu demselben Objekt. Normalerweise dauern GRBs Millisekunden bis Minuten. Dieses Ereignis hielt rund einen Tag. „Das ist 100- bis 1000-mal länger als die meisten GRBs“, sagt Andrew Levan Astronom an der Radboud University in den Niederlanden.
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„Anders als alles, was wir gesehen haben“
Was hier geschah, passt in kein bekanntes Schema. Antonio Martin-Carrillo, Astronom am University College Dublin, bringt es auf den Punkt: „anders als alle anderen, die in 50 Jahren GRB-Beobachtungen gesehen wurden“. Und weiter: „Noch wichtiger ist, dass sich Gammastrahlenausbrüche nie wiederholen, da das Ereignis, das sie hervorruft, katastrophal ist.“ Bei GRB 250702B passierte genau das: mehrere Pulse in Serie.
Für Sie heißt das: Die Standard-Erklärungen wackeln. Entweder erlebt die Astrophysik hier eine seltene Ausprägung bekannter Prozesse. Oder sie bekommt ein neues Kapitel spendiert.
Spurensuche: vom Milchstraßenband in die Tiefe des Alls
Zunächst schien der Ursprung in der Ebene unserer Galaxie zu liegen. Dort ist der Himmel voll mit Sternen – genaue Positionsbestimmung ist mühsam. Das Team schaltete deshalb das Very Large Telescope (VLT) der ESO ein. Die HAWK-I-Kamera sichtete einen infraroten Nachglüher und damit einen klaren Kandidaten für die Quelle.
Andrew Levan sagt: „Vor diesen Beobachtungen war man in der Fachwelt allgemein der Meinung, dass dieser GRB aus unserer Galaxie stammen müsse. Das VLT hat dieses Paradigma grundlegend verändert.“ Das Hubble-Weltraumteleskop bestätigte anschließend: Die Quelle sitzt in einer anderen Galaxie.
Das ist mehr als ein Ortswechsel. Extragalaktisch heißt: Die Explosion war sehr weit weg – wahrscheinlich einige Milliarden Lichtjahre. Und damit deutlich energiereicher, als es zunächst aussah. Martin-Carrillo formuliert es so: „Was wir gefunden haben, war noch viel spannender: Die Tatsache, dass dieses Objekt extragalaktisch ist, bedeutet, dass es wesentlich leistungsstärker ist.“
Was könnte dahinterstecken?
Zwei Klassiker stehen auf der Liste. Erstens der Kollaps eines massereichen Sterns. Dieser Prozess liefert die meisten langen GRBs. Er läuft aber schnell ab – Sekunden, nicht Tage. „Wenn es sich um einen massereichen Stern handelt, ist dies ein Zusammenbruch, wie wir ihn noch nie zuvor gesehen haben“, sagt Levan. Zweitens ein Stern, der einem Schwarzen Loch zu nahe kommt und auseinandergerissen wird.
Das kann länger dauern. Doch die Details des Signals verlangen ein sehr spezielles Paar aus Stern und Schwarzem Loch. Die Autoren favorisieren deshalb eine Variante: Ein Weißer Zwerg wurde von einem Schwarzen Loch mittlerer Masse zerrissen. Solche Schwarzen Löcher sind schwer zu finden, weil sie zwischen den bekannten Größenklassen liegen.
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Foto: Panthermedia.net/biancoblue (YAYMicro)
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So lief die Analyse
Die Kette aus Alarmen und Nachbeobachtungen zeigt, wie vernetzt Astronomie heute ist. Fermi registrierte die Gamma-Pulse, die Einstein-Sonde den frühen Röntgen-Teil. Am Boden griff das VLT mit HAWK-I ein und lieferte die Position.
Es folgten Spektren mit dem X-shooter am VLT, außerdem Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop. Diese Kombination aus hoher Empfindlichkeit und breitem Wellenlängenbereich macht es möglich, Entfernung und Umgebung der Quelle besser einzugrenzen. Genau das braucht es, um die Ursache einzugrenzen.
Was als Nächstes kommt
Die Nachglühphase – das schwächer werdende Licht nach dem Hauptausbruch – enthält weitere Hinweise: Wie schnell verblasst die Quelle? Wie verändert sich das Spektrum? Solche Daten verraten, ob ein Jet ins All schoss, wie dicht das umgebende Gas ist und wie viel Material in kurzer Zeit freigesetzt wurde.
Das Team betont: „Wir sind uns noch nicht sicher, was dies verursacht hat, aber mit dieser Forschung sind wir einem Verständnis dieses äußerst ungewöhnlichen und spannenden Objekts einen großen Schritt näher gekommen.“
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