Eine Studie über die hellste kosmische Explosion aller Zeiten bestätigt ihre Ursprünge, lässt aber Zweifel aufkommen

Neue Entdeckung von BOAT, dem hellsten Gammastrahlenausbruch (GRB), der jemals aufgezeichnet wurde. Hier erfahren Sie, zu welchen unerwarteten Schlussfolgerungen Astrophysiker gekommen sind und wodurch er erzeugt wurde.

BOAT, der hellste Gammastrahlenausbruch aller Zeiten

International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/B. O'Connor (UMD/GWU) & J. Rastinejad & W Fong (Northwestern Univ) Image processing: T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF’s NOIRLab), J. Miller, M. Zamani & D. de Martin (NSF’s NOIRLab)/Wi

Es war im Jahr 2022, genauer gesagt am 9. Oktober, als ein internationales Forscherteam, darunter Astrophysiker der Northwestern University, Illinois, USA, den hellsten Gammastrahlenausbruch seit dem Urknall entdeckte, der als GRB 221009A bezeichnet und BOAT genannt wurde. Fast zwei Jahre später bestätigte ein Team derselben Universität, dass die Ursache des unglaublichen Phänomens der Kollaps und die Explosion eines massereichen Sterns war. Eine riesige Supernova also, die dank des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA entdeckt wurde.

Diese Erkenntnis öffnet jedoch den Weg zu einem weiteren Rätsel: Nach Ansicht der Wissenschaftler könnten im Inneren der Supernova schwere Elemente wie Gold und Platin verborgen sein. Solche majestätischen Supernovae sollten eigentlich diese Materialien produzieren, und die neue Studie untersuchte genau diesen Aspekt, um eine Bestätigung zu finden.

Es gibt kein Gold und Platin in BOAT: Das Rätsel geht weiter

NASA/Swift/Wikimedia commons - Public domain

Die Explosion ereignete sich 2,4 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt, im Sternbild Sagitta. Peter Blanchard, Astrophysiker und Erstautor der Studie, erklärt: "Als wir bestätigten, dass der GRB durch den Kollaps eines massereichen Sterns erzeugt wurde, gab uns das die Möglichkeit, eine Hypothese darüber zu testen, wie einige der schwersten Elemente im Universum entstanden sind“. Er fügt jedoch hinzu : "Wir haben keine Spuren dieser schweren Elemente gesehen, was darauf hindeutet, dass extrem energiereiche Gammastrahlenausbrüche wie BOAT diese Elemente nicht erzeugen."

Dies bedeute aber nicht, dass keine GRBs diese Elemente produzieren, betont er. Die Tatsache, dass wir sie bei dieser massiven Supernova ausschließen können, ist jedoch sicherlich ein entscheidendes Detail , "da wir weiterhin versuchen zu verstehen, woher diese schweren Elemente kommen". Ein fortwährendes Rätsel also, das die frühere Hypothese entkräftet und dem Verständnis der Herkunft von Gold und Platin im Kosmos einen weiteren Schritt hinzufügt.

Gammastrahlenausbruch: der Ursprung

ESO/A. Roquette/Wikimedia commons - CC BY 4.0

Doch wie kommt es im Einzelnen zu einem solchen kosmischen Ereignis? Wenn einem massereichen Stern der Brennstoff ausgeht, kollabiert er zunächst und explodiert dann nach außen, wobei eine gewaltige Supernova-Explosion entsteht und ein sehr dichter Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch zurückbleibt. Genau diese Explosionen sind es, die die Gammastrahlenausbrüche erzeugen, auch wenn die Ursache seltener in der Kollision zweier Neutronensterne zu suchen ist.

In jedem Fall können diese beeindruckenden Explosionen von Observatorien im Weltraum und manchmal sogar von der Erde aus aufgezeichnet werden. Die ersten, die wir gesehen haben, wurden in den 1960er Jahren von US-Militärsatelliten aufgezeichnet. Seitdem konzentrierten sich die Bemühungen auf die Entwicklung geeigneter Geräte, um ihr superenergetisches Licht aufzuspüren, bis zur Ankunft von BOTAT, das zehnmal leistungsstärker ist als alle seine Vorgänger. "Ein Ereignis, das die Erde nur einmal alle 10.000 Jahre sieht", so Blanchard.

Die Astronomen mussten sechs Monate warten, bis das Glühen nachließ, bevor sie es direkt durch den James Webb sehen konnten. Schließlich entdeckten die Forscher Spuren von Sauerstoff und Kalzium, Elemente, die in Supernovae häufig vorkommen. Das schwerste Material, das im Inneren gefunden wurde, war Eisen. In naher Zukunft soll das Weltraumteleskop der NASA zur Beobachtung und Untersuchung weiterer Supernovae eingesetzt werden, um mehr Informationen über das zu sammeln, was bisher noch nicht vollständig verstanden wurde.