Größte jemals beobachtete Explosion im Weltall entdeckt - „War sofort sehr ungewöhnlich“ - fr.de

Zufällig entdeckt ein Forschungsteam die größte bisher beobachtete Explosion im Weltall. Besonders überraschend: Sie hält bereits mehr als drei Jahre an.

Große Explosionen und heftige Ausbrüche gibt es im Weltall häufiger - beispielsweise, wenn Sterne als Supernovae explodieren oder ein Stern von einem schwarzen Loch „spaghettifiziert“ wird (ein sogenanntes Gezeiten-Sternzerrissereignis). Doch nun ist einem Forschungsteam eine besonders gewaltige Explosion im Universum aufgefallen. Die Explosion, die den Namen AT2021lwx erhalten hat, ist mehr als zehnmal heller als jede bekannte Supernova und dreimal heller als jedes bisher bekannte Gezeiten-Sternzerrissereignis eines Sterns durch ein schwarzes Loch.

Zuerst entdeckt wurde die gewaltige Explosion im Jahr 2020 vom Teleskop Zwicky Transient Facility (ZTF) in Kalifornien. Das Observatorium durchsucht den Himmel nach sogenannten transienten Objekten, die plötzlich und für kurze Zeit ihre Helligkeit verändern. Dahinter stecken in der Regel kurzzeitige Ereignisse wie Supernovae.

„Wir sind zufällig darauf gestoßen, da unser Suchalgorithmus bei der Suche nach einem Supernova-Typ darauf hinwies“, erklärt Philip Wiseman (University of Southampton), der die Forschungsarbeiten leitete. „Die meisten Supernovae und Gezeiten-Sternzerrissereignise dauern nur ein paar Monate, bevor sie wieder verschwinden. Dass etwas über zwei Jahre lang hell leuchtet, war sofort sehr ungewöhnlich“, so der Forscher in einer Mitteilung seiner Universität. Bisher hält die Explosion mehr als drei Jahre an.

Forschungsteam untersucht größte beobachtete Explosion im Weltall

Wisemans Team untersuchte die Explosion im Weltall mit unterschiedlichen Teleskopen und konnte so die Entfernung des Objekts zur Erde messen: acht Milliarden Lichtjahre. „Wenn man die Distanz zum Objekt kennt und weiß, wie hell es für uns erscheint, kann man die Helligkeit des Objekts an seiner Quelle berechnen“, erzählt Sebastian Hönig, ein Co-Autor der Studie, die im Fachjournal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society publiziert wurde. „Sobald wir diese Berechnungen gemacht hatten, erkannten wir, dass es extrem hell ist.“

Blick in die Tiefen des Universums – So sieht „Hubble“ das Weltall

Der Blasennebel (NGC 7635) im Sternbild Kassiopeia ist ein Emissionsnebel in etwa 7100 Lichtjahren Entfernung von der Erde. Seine Blasen-Form entsteht durch den Sternwind eines Sterns, der gerade große Mengen an Gas ausstößt. Die Gase stoßen auf eine riesige Molekülwolke, die sich in dieser Region befindet – eine Stoßwelle entsteht, die die äußere Hülle der Gasblase bildet. © NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Dieses Aufnahme des „Hubble“-Weltraumteleskops zeigt den offenen Sternhaufen Trumpler 14 (auch Collinder 230) im Sternbild „Kiel des Schiffs“. Der Sternhaufen befindet sich etwa 9000 Lichtjahre entfernt im Carinanebel. Er ist einer der jüngeren Sternhaufen der Milchstraße und nur etwa 300.000 bis 500.000 Jahre alt. Trumpler 14 beherbert etwa 2000 junge Sterne, unter anderem einen der hellsten Sterne der Milchstraße. © NASA, ESA, and J. Maíz Apellániz (Institute of Astrophysics of Andalusia, Spain); Acknowledgment: N. Smith (University of Arizona)

Die „Säulen der Schöpfung“ sind eines der berühmtesten „Hubble“-Bilder überhaupt. Hier blickt das Nasa-Weltraumteleskop auf eine kleine Region des Adler-Nebels (M16), es handelt sich um ein Sternenentstehungsgebiet etwa 6500 Lichtjahre von der Erde entfernt. © NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Die Spiralgalaxie M83 (südliche Feuerradgalaxie) ist ein beliebtes Ziel für Amateurastronomen. Sie befindet sich 15 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Wasserschlange und ist am Himmel auf der südlichen Erdhalbkugel eine der hellsten Spiralgalaxien. In der „Hubble“-Aufnahme sind tausende Sternenhaufen, hunderttausende einzelne Sterne und Überbleibsel von Sternentoden (Supernovae) zu sehen. © NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA); Acknowledgement: W. Blair (STScI/Johns Hopkins University) and R. O‘Connell (University of Virginia)

Der Ring-Nebel (M57) ist ein planetarischer Nebel im Sternbild Leier. Es handelt sich um die leuchtenden Überreste eines einst sonnenähnlichen Sterns, der vor etwa 20.000 Jahren seine äußere Gashülle abgestoßen hat. Der Ring hat einen Durchmesser von etwa 1,3 Lichtjahren. Im Inneren befindet sich ein weißer Zwergstern.

Der Ring-Nebel (M57) ist ein planetarischer Nebel im Sternbild Leier. Es handelt sich um die leuchtenden Überreste eines einst sonnenähnlichen Sterns, der vor etwa 20.000 Jahren seine äußere Gashülle abgestoßen hat. Der Ring hat einen Durchmesser von etwa 1,3 Lichtjahren. Im Inneren befindet sich ein weißer Zwergstern. © NASA, ESA, C.R. O‘Dell (Vanderbilt University), and D. Thompson (Large Binocular Telescope Observatory)

Der ikonische Pferdekopfnebel ist ein beliebtes Ziel für Amateur- und Berufsastronomen. Der Pferdekopfnebel ist Teil einer Dunkelwolke im Sternbild Orion, die von einem rot leuchtenden Nebel (IC 434) beleuchtet wird. Der Nebel ist etwa 1500 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Der ikonische Pferdekopfnebel ist ein beliebtes Ziel für Amateur- und Berufsastronomen. Der Pferdekopfnebel ist Teil einer Dunkelwolke im Sternbild Orion, die von einem rot leuchtenden Nebel (IC 434) beleuchtet wird. Der Nebel ist etwa 1500 Lichtjahre von der Erde entfernt. © NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Diese Aufnahme der elliptischen Radiogalaxie Hercules A stammt ebenfalls vom „Hubble“-Weltraumteleskop der Nasa. Die Galaxie ist 2,1 Milliarden Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Herkules. Zu sehen sind riesige Plasma-Jets, die vermutlich von einem supermassereichen schwarzen Loch im Innern der Galaxie angetrieben werden.

Diese Aufnahme der elliptischen Radiogalaxie Hercules A stammt ebenfalls vom „Hubble“-Weltraumteleskop der Nasa. Die Galaxie ist 2,1 Milliarden Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Herkules. Zu sehen sind riesige Plasma-Jets, die vermutlich von einem supermassereichen schwarzen Loch im Innern der Galaxie angetrieben werden. © NASA, ESA, S. Baum and C. O‘Dea (RIT), R. Perley and W. Cotton (NRAO/AUI/NSF), and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Auf diesem Bild sind zwei Spiralgalaxien zu sehen, die miteinander interagieren. Die Gruppe trägt den Namen Arp 273. Dass die beiden Galaxien in dieser Gruppe miteinander interagieren oder interagiert haben, erkennt man der US-Raumfahrtorganisation Nasa zufolge an den ungewöhnlichen Spiral-Mustern. Arp 273 ist etwa 300 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, und auch die beiden Galaxien liegen eigentlich zehntausende Lichtjahre weit auseinander. Nur eine sehr zarte „Brücke“ verbindet die beiden.

Auf diesem Bild sind zwei Spiralgalaxien zu sehen, die miteinander interagieren. Die Gruppe trägt den Namen Arp 273. Dass die beiden Galaxien in dieser Gruppe miteinander interagieren oder interagiert haben, erkennt man der US-Raumfahrtorganisation Nasa zufolge an den ungewöhnlichen Spiral-Mustern. Arp 273 ist etwa 300 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, und auch die beiden Galaxien liegen eigentlich zehntausende Lichtjahre weit auseinander. Nur eine sehr zarte „Brücke“ verbindet die beiden. © NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Eine majestätische Spiralgalaxie ist auf diesem Bild des „Hubble“-Weltraumteleskops der Nasa zu sehen. Es handelt sich um die Spiralgalaxie NGC 2841, die 46 Millionen Lichtjahre entfernt, im Sternbild Großer Bär zu finden ist.

Eine majestätische Spiralgalaxie ist auf diesem Bild des „Hubble“-Weltraumteleskops der Nasa zu sehen. Es handelt sich um die Spiralgalaxie NGC 2841, die 46 Millionen Lichtjahre entfernt, im Sternbild Großer Bär zu finden ist. © NASA, ESA, and the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration; Acknowledgment: M. Crockett and S. Kaviraj (Oxford University, UK), R. O‘Connell (University of Virginia), B. Whitmore (STScI), and the WFC3 Scientific Oversight Committee

Wie ein Feuerwerk sieht diese „Hubble“-Aufnahme aus. Tatsächlich handelt es sich um das Sternentstehungsgebiet NGC 3603 im Sternbild „Kiel des Schiff“. Der Nebel ist etwa 20.000 Lichtjahre entfernt und längst nicht so friedlich, wie er aussieht: UV-Strahlung und heftige Sternenwinde haben den Blick auf den Sternhaufen freigegeben. NGC 3603 behebergt einige der größten bekannten Sterne. Sie sterben früh, weil sie ihren Wasserstoff schnell verbrennen am Ende steht eine Supernova-Explosion.

Wie ein Feuerwerk sieht diese „Hubble“-Aufnahme aus. Tatsächlich handelt es sich um das Sternentstehungsgebiet NGC 3603 im Sternbild „Kiel des Schiff“. Der Nebel ist etwa 20.000 Lichtjahre entfernt und längst nicht so friedlich, wie er aussieht: UV-Strahlung und heftige Sternenwinde haben den Blick auf den Sternhaufen freigegeben. NGC 3603 behebergt einige der größten bekannten Sterne. Sie sterben früh, weil sie ihren Wasserstoff schnell verbrennen am Ende steht eine Supernova-Explosion. © NASA, ESA, R. O‘Connell (University of Virginia), F. Paresce (National Institute for Astrophysics, Bologna, Italy), E. Young (Universities Space Research Association/Ames Research Center), the WFC3 Science Oversight Committee, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Die einzigen Objekte im Universum, die heller als AT2021lwx sind, sind Quasare - dabei handelt es sich um supermassereiche schwarze Löcher, in die konstant und mit hoher Geschwindigkeit Gas fällt, was sie zum Leuchten bringt. Der Unterschied zwischen der beobachteten Explosion und einem Quasar ist jedoch für das Forschungsteam eindeutig: Während bei einem Quasar die Helligkeit mit der Zeit zu- und abnimmt, ist die aktuelle Explosion quasi aus dem Nichts aufgetaucht. „Wenn man über ein Jahrzehnt zurückblickt, wurde AT2021lwx nicht entdeckt und dann taucht es plötzlich mit der Helligkeit der hellsten Objekte im Universum auf, was beispiellos ist“, betont Mark Sullivan, ein weiterer Co-Autor der Studie.

Größte Explosion im Weltall: Riesige Gaswolke geriet in ein schwarzes Loch

Doch worum handelt es sich bei der größten Explosion, die jemals im Weltall beobachtet wurde? Das Team aus Southampton geht davon aus, dass eine extrem große Gas- oder Staubwolke - mehrere tausendmal größer als unsere Sonne - von ihrem Kurs um ein schwarzes Loch abgekommen und in das schwarze Loch geraten ist. Das würde Schockwellen durch die verbliebenen Fragmente der Wolke schicken und die beobachtete Explosion auslösen, glaubt das Forschungsteam. Weitere Beobachtungen in unterschiedlichen Wellenlängen sowie Computersimulationen sollen folgen.

Auch einen Vergleich mit dem hellsten jemals gemessenen Gammastrahlenausbruch, der im vergangenen Herbst beobachtet wurde, scheut die Forschungsgruppe nicht. Der Gammastrahlenausbruch GRB 221009A sei zwar heller gewesen, habe jedoch nur einen Bruchteil der Zeit gedauert, die AT2021lwx anhielt. Die Gesamtenergie, die von der aktuellen Explosion freigesetzt wurde, sei daher deutlich höher, heißt es in einer Mitteilung zur Studie - und AT2021lwx ist damit die bisher größte bekannte Explosion im Weltall. (tab)

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