Größte je beobachtete Explosion Als die Wasserstoffwolke in ein Schwarzes Loch fiel
2020 schlägt ein automatisches Teleskop in den USA Alarm. Forscher dachten zunächst, es handele sich um eine Supernova oder einen Stern, der in ein Schwarzes Loch stürzt. Weitere Beobachtungen zeigten: Es war die energiereichste bislang bekannte Explosion im Kosmos.
Astronomen haben die energiereichste bislang bekannte Explosion im Kosmos beobachtet. Sie ereignete sich vor etwa acht Milliarden Jahren, als eine große Wolke aus Wasserstoff in ein supermassereiches Schwarzes Loch fiel, wie Wissenschaftler um Philip Wiseman von der britischen University of Southampton in den "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" schreiben.
Der Strahlungsausbruch war demnach zehnmal stärker als jede bekannte Supernova und dauerte über drei Jahre an. Zunächst konnten sich die Himmelsforscher keinen Reim auf das ungewöhnliche kosmische Ereignis machen. Erst die Beobachtung mit vielen verschiedenen Instrumenten vom langwelligen Infrarot-Bereich bis hin zur energiereichen Röntgenstrahlung half ihnen, eine Erklärung zu finden.
Dabei sind Explosionen im Kosmos keine Seltenheit: von thermonuklearen Explosionen auf sterbenden Sternen über Supernovae, die ganze Sterne zerfetzen, bis hin zu den Strahlungsausbrüchen, zu denen es kommt, wenn supermassereiche Schwarze Löcher ganze Sterne verschlingen. Die Palette solcher Ereignisse ist reichhaltig. Doch nichts davon passte auf das unter der Bezeichnung AT2021lwx katalogisierte, besonders energiereiche Himmelsereignis.
"Durch Zufall darauf gestoßen"
Entdeckt wurde die Explosion zuerst im Jahr 2020 von der "Zwicky Transient Facility", einem Spezialteleskop an der Sternwarte Mount Palomar in den USA. Damit suchen Astronomen automatisch nach vorübergehenden Ereignissen am Himmel, wie etwa Sternexplosionen. "Wir sind also durch Zufall darauf gestoßen", sagte Wiseman laut einer Mitteilung seiner Uni. Das Ereignis fiel dem automatischen Teleskop auf und es schlug Alarm.
Weitere Beobachtungen zeigten, dass die Explosion in einer weit entfernten Galaxie stattgefunden hatte. Das Licht hatte von dort acht Milliarden Jahre zur Erde gebraucht - die Explosion hatte also vor acht Milliarden Jahren stattgefunden, etwa sechs Milliarden Jahre nach dem Urknall.
Explosion ungewöhnlich energiereich
Die große Entfernung bedeutet auch, dass die Explosion ungewöhnlich energiereich war – und sie dauerte ungewöhnlich lange. "Normalerweise dauern solche Explosionen ein paar Monate an, dann schwächt sich die Strahlung wieder ab", sagte Wiseman. "Dass etwas länger als zwei Jahre derart hell leuchtet, ist sehr ungewöhnlich."
Um der Ursache der Explosion auf die Spur zu kommen, haben Wiseman, Sullivan und ihre Kollegen das Himmelsobjekt drei Jahre lang mit einer Vielzahl von Instrumenten beobachtet. Mit den so gewonnenen Daten kristallisierte sich schließlich ein Szenario als wahrscheinlichste Erklärung für die Explosion heraus: Vermutlich ist eine große Wolke aus molekularem Wasserstoff in ein Schwarzes Loch mit etwa der milliardenfachen Masse unserer Sonne gefallen. Dabei wurde die Wolke nicht auf einen Schlag verschlungen, sondern in Teilen - was jeweils Stoßwellen im Rest der Wolke auslöste und so zu der starken Strahlung führte.
Die Astronomen hoffen, mit der nächsten Generation automatischer Teleskope viele weitere, ähnliche Ereignisse aufzuspüren. "Denn solche Explosionen sind zwar offensichtlich sehr selten", so Wiseman. "Aber sie sind so energiereich, dass sie eine wichtige Rolle für die Entwicklung der Zentren von Galaxien spielen könnten."