Ein besonders heller Gammastrahlenblitz trifft die Erde. Forschende vermuten den „Geburtsschrei“ eines schwarzen Lochs hinter dem Phänomen.

Frankfurt – Astronominnen und Astronomen in aller Welt sind fasziniert: Ein ungewöhnlich heller und lange anhaltender Puls hochenergetischer Strahlung hat kürzlich (9. Oktober) die Erde getroffen. Die Strahlung stammt von einem Gammastrahlenausbruch (Gamma Ray Burst, abgekürzt GRB), der stärksten Klasse von Explosionen im Sonnensystem, die zu den hellsten bekannten Ereignissen im Weltall zählt. Ein solcher Ausbruch kann innerhalb weniger Sekunden so viel Strahlung freisetzen wie unsere Sonne während ihrer gesamten Lebenszeit. Manche Gammastrahlenausbrüche waren bereits mit bloßem Auge am Himmel sichtbar.

Bisher wurden unzählige Gammastrahlenblitze gemessen, doch der Ausbruch vom 9. Oktober scheint besonders zu sein: Es handelt sich Forschenden zufolge möglicherweise um den energiereichsten Gammastrahlenausbruch, der je beobachtet wurde. Entdeckt wurden die Röntgen- und Gammastrahlung, die das Sonnensystem durchquerte, unter anderem vom „Fermi“-Gammastrahlen-Weltraumteleskop der US-Raumfahrtorganisation Nasa und dem Swift-Weltraumteleskop. In der Folge wurden zahlreiche Teleskope in aller Welt auf die Region ausgerichtet, in der der Gammastrahlenausbruch lokalisiert wurde – das Sternbild Pfeil (Sagitta).

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Hellster je beobachteter Gammastrahlenausbruch: „Bricht alle Rekorde“

Die Nachricht vom besonders hellen Gammastrahlenblitz verbreitete sich in der Astronomie-Community wie ein Lauffeuer. Forschende in aller Welt versuchten, die Nachwirkungen der kosmischen Explosion zu beobachten. Mittlerweile sind einige Dinge über den heftigen Ausbruch bekannt: Der Gamma Ray Burst GRB 221009A entstand etwa 2,4 Milliarden Lichtjahre entfernt. Das Weltraumteleskop „Fermi“ konnte den Ausbruch etwa zehn Stunden lang detektieren, da er verhältnismäßig nah an der Erde passierte.

„Der außergewöhnlich lange GRB 221009A ist der hellste jemals aufgezeichnete GRB und sein Nachleuchten bricht alle Rekorde bei allen Wellenlängen“, erklärt Brendan O‘Connor von der University of Maryland, der die Nachwirkungen des Ausbruchs im Weltall mit dem „Gemini South“-Teleskop des NOIRlab in den chilenischen Anden untersucht hat. „Weil dieser Ausbruch so hell und außerdem so nah ist, glauben wir, dass dies eine einmalige Gelegenheit ist, einige der grundlegendsten Fragen zu diesen Explosionen zu beantworten, von der Entstehung schwarzer Löcher bis hin zu Tests von Modellen für dunkle Materie.“

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

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 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.

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.

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.

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.

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.

Gammastrahlenblitz GRB 221009A: „Geburtsschrei“ eines neuen schwarzen Lochs

Forschende gehen davon aus, dass der Gammastrahlenblitz möglicherweise der „Geburtsschrei“ eines neuen schwarzen Lochs war, das sich im Herzen eines massereichen Sterns gebildet hat, der unter seinem eigenen Gewicht kollabiert (Supernova). In dieser Situation stößt ein entstehendes schwarzes Loch mächtige Teilchenstrahlen aus, die sich fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegen. Die Strahlen durchdringen den Stern und emittieren Röntgen- und Gammastrahlen, während sie ins Weltall strömen.

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Unter den Forschenden in den USA wird der heftige Ausbruch im Weltraum „BOAT“ genannt – „Brightest Of All Time“ („Hellster aller Zeiten“). „Wenn man sich die tausende Ausbrüche anschaut, die Gammastrahlen-Teleskope seit den 1990ern beobachtet haben, sticht dieser heraus“, erklärt Jillian Rastinejad (Northwestern University).

Gamma Ray Burst im Weltall: Strahlung ist keine Gefahr für Erde oder Menschen

Ein weiterer Gammastrahlenblitz dieser Helligkeit dürfte in den nächsten Jahrzehnten oder möglicherweise sogar Jahrhunderten nicht mehr vorkommen, heißt es beim NOIRlab, das unter anderem das „Gemini“-Teleskop betreut. Bemerkenswert seien auch Beobachtungen des chinesischen Large High Altitute Air Shower Observatory, das sehr energiereiche 18 TeV (Tera-Elektronenvolt) Photonen gemessen hat. „Forschende fragen sich, wie diese dem Standardverständnis von Physik trotzen und ihre 2,4 Milliarden Jahre lange Reise zur Erde überleben konnten“, berichtet das NOIRlab in einer Mitteilung.

Auch wenn der heftige Gammastrahlenausbruch die Erde getroffen hat, stellt er keine Gefahr für Menschen und Planeten dar. Die Nasa vermeldet jedoch Turbulenzen in der Ionosphäre, die zur Störung der langwelligen Radiokommunikation führten. (tab)

Rubriklistenbild: © NASA/Swift/A. Beardmore (University of Leicester)