Die hellste kosmische Explosion, die jemals gesehen wurde, wurde gelöst, aber es sind neue Rätsel aufgetaucht

Forscher haben die Ursache der hellsten Lichtexplosion entdeckt, die jemals aufgezeichnet wurde.

Doch dabei standen sie vor zwei größeren Rätseln, darunter eines, das Zweifel an der Herkunft schwerer Elemente – wie Gold – aufkommen lässt.

Forscher sagen, es sei jetzt bekannt, dass der im Jahr 2022 beobachtete Lichtausbruch in seinem Kern einen explodierten Stern enthielt.

Aber diese Explosion allein reichte nicht aus, um das Licht so hell erstrahlen zu lassen.

Unsere aktuelle Theorie besagt, dass solche explodierenden Sterne, sogenannte Supernovae, auch alle schweren Elemente des Universums wie Gold und Platin produzieren.

Das Team fand jedoch keines dieser Elemente, was neue Fragen zur Herstellung der Edelmetalle aufwirft.

Professorin Catherine Heymans von der University of Edinburgh und Astronomin Royal of Scotland, unabhängig vom Forschungsteam, sagte, solche Ergebnisse würden dazu beitragen, die Wissenschaft voranzubringen.

„Das Universum ist ein erstaunlicher, wunderbarer, überraschender Ort, und ich liebe die Art und Weise, wie es uns mit diesen Geheimnissen konfrontiert!

„Die Tatsache, dass es uns nicht die Antworten gibt, die wir wollen, ist großartig, denn wir können wieder ans Zeichenbrett gehen und noch einmal darüber nachdenken und bessere Theorien entwickeln“, sagte sie.

Die Explosion wurde im Oktober 2022 von Teleskopen entdeckt. Sie kam von einer 2,4 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie und strahlte Licht in allen Frequenzen aus. Besonders intensiv waren sie jedoch bei Gammastrahlen, einer durchdringenderen Form der Röntgenstrahlung.

Der Gammastrahlenausbruch dauerte sieben Minuten und war so stark, dass er außer Reichweite geriet und die Instrumente, die ihn entdeckten, verwirrte. Nachfolgende Messungen zeigten, dass der Strom 100-mal heller war als alles, was zuvor aufgezeichnet wurde, was ihm unter Astronomen den Titel „der hellste aller Zeiten“ oder „das Boot“ einbrachte.

Gammastrahlenausbrüche werden mit Supernova-Explosionen in Verbindung gebracht, diese waren jedoch zu hell, als dass sie einfach erklärt werden könnten. Wäre es eine Supernova gewesen, hätte sie nach aktueller Theorie ziemlich massiv gewesen sein müssen.

Die Explosion war so hell, dass sie zunächst die Instrumente des James Webb Space Telescope (JWST) der NASA blendete. Das Teleskop wurde erst vor kurzem in Betrieb genommen, was für Astronomen, die dieses Phänomen untersuchen wollten, ein unglaublicher Glücksfall war, da solche gewaltigen Explosionen nur alle 10.000 Jahre auftreten.

Als das Licht schwächer wurde, konnte eines der Instrumente des James Webb-Weltraumteleskops erkennen, dass tatsächlich eine Supernova stattgefunden hatte. Aber es war nicht so stark, wie sie erwartet hatten. Warum befand sich der Gammastrahlenausbruch außerhalb der Reichweite?

Dr. Peter Blanchard, Co-Leiter des Forschungsteams, weiß es nicht. Aber er will es wissen. Er plant, mehr Zeit am James Webb-Weltraumteleskop zu reservieren, um andere Supernova-Überreste zu untersuchen.

Er sagte gegenüber der BBC: „Es ist möglich, dass Gammastrahlenausbrüche und Supernova-Explosionen nicht unbedingt direkt miteinander zusammenhängen, sondern dass es sich vielmehr um getrennte Prozesse handeln könnte.“

Dr. Tanmoy Laskar von der University of Utah und Co-Leiter der Studie sagte, die Stärke des Bootes könne durch die Art und Weise erklärt werden, wie es Materialstrahlen versprüht, wie es typischerweise bei Supernovas der Fall ist. Wenn diese Strahlen jedoch schmal sind, erzeugen sie einen fokussierteren und helleren Lichtstrahl.

„Es ist, als würde man den Strahl einer Taschenlampe auf eine schmale Säule fokussieren und nicht auf einen breiten Strahl, der sich über eine ganze Wand erstreckt“, sagte er. „Tatsächlich war dies einer der schmalsten Gammastrahlenausbrüche, die bisher gesehen wurden, was uns einen Hinweis darauf gibt, warum helle Polarlichter so hell erscheinen.“

Aber was ist mit dem fehlenden Gold?

Die aktuelle Theorie, die allen Astronomen an der Universität vermittelt wird, besagt, dass schwere Elemente – wie Gold, Platin, Blei und Uran – unter anderem durch die extremen Bedingungen entstehen, die während Supernovae entstehen. Diese Elemente sind in der gesamten Galaxie verteilt und werden zur Bildung von Planeten verwendet, wodurch, so die Theorie, die Mineralien auf der Erde entstanden sind.

Doch Forscher fanden keine Hinweise auf schwere Elemente in der Umgebung des explodierten Sterns. Ist die Theorie also falsch und entstehen schwere Elemente auf andere Weise oder nur unter bestimmten Bedingungen in Supernovae?

„Theoretiker müssen einen Schritt zurücktreten und darüber nachdenken, warum ein Ereignis wie der Katamaran keine schweren Elemente erzeugt, wenn Theorien und Simulationen dies vorhersagen“, sagt Dr. Blanchard.

Die Forschung wurde in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.