Die hellsten Sternexplosionen im Universum, sogenannte supergeladene Supernovae, haben endlich eine bekannte Energiequelle. Das Fermi Gamma Ray Space Telescope der NASA hat die verräterische Signatur eines zentralen Antriebs hinter diesen extremen Ereignissen entdeckt. Die Entdeckung löst ein Rätsel, das Astronomen jahrzehntelang verblüfft hat.
Ein Gammablitz weist auf einen verborgenen Antrieb hin
Supergeladene Supernovae, auch als superluminöse Supernovae bekannt, können 10 bis 100 Mal heller leuchten als gewöhnliche Supernovae. Wissenschaftler haben lange darüber debattiert, was eine solche außergewöhnliche Leuchtkraft antreibt. Einige vermuteten den Kollaps eines schnell rotierenden, stark magnetisierten Neutronensterns, eines sogenannten Magnetars. Andere schlugen vor, dass die Explosion selbst einfach energiereicher sei. Die neuen Fermi Daten beenden die Debatte.
Im Jahr 2022 entdeckte Fermi einen Gammablitz aus einer Galaxie etwa 5 Milliarden Lichtjahre entfernt. Der Ausbruch mit der Bezeichnung GRB 220921A dauerte nur wenige Sekunden. Aber seine Energie und sein Zeitpunkt stimmten genau mit dem überein, was Theoretiker für einen Magnetar vorhergesagt hatten, der in einer Supernovaexplosion geboren wurde. Die Gammastrahlen kamen vom starken Magnetfeld des Magnetars, das Teilchen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigte.
Warum lokale Astronomen und die Öffentlichkeit Notiz nahmen
Das Ereignis war mit bloßem Auge nicht sichtbar, aber für Wissenschaftler bei der NASA und auf der ganzen Welt war es ein Durchbruch. Das Fermi Team am NASA Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, analysierte die Daten und bestätigte den Zusammenhang. Das Magnetar Modell war jahrelang hypothetisch gewesen. Jetzt hatten Forscher zum ersten Mal direkte Beweise dafür, dass ein Magnetar eine supergeladene Supernova antreiben kann.
Astronomen in den Vereinigten Staaten und im Ausland feierten die Entdeckung, weil sie eine grundlegende Frage darüber beantwortet, wie das Universum funktioniert. Supernovae sind kosmische Motoren, die schwere Elemente schmieden und im Weltraum verteilen. Zu verstehen, was einige von ihnen so hell macht, hilft Wissenschaftlern, ihre Modelle des Sterntods und der Elementbildung zu verfeinern.
Ein neues Fenster zu den gewalttätigsten Explosionen
Die Entdeckung zeigt auch den Wert der Gammastrahlenastronomie. Fermi, 2008 gestartet, durchsucht den Himmel nach hochenergetischem Licht, das andere Teleskope nicht sehen können. Der Gammastrahlenausbruch von GRB 220921A war so kurz, dass nur ein spezielles Observatorium wie Fermi ihn einfangen konnte. Die Eigenschaften des Ausbruchs passten perfekt zum Magnetar Szenario und ließen wenig Raum für alternative Erklärungen.
Forscher planen nun, nach ähnlichen Gammablitzen von anderen superluminösen Supernovae zu suchen. Wenn sich das Muster bestätigt, wird es bestätigen, dass Magnetare der Standardantrieb hinter diesen kosmischen Leuchtfeuern sind. Die Entdeckung öffnet auch die Tür zur Erforschung, wie Magnetare unmittelbar nach einer Supernova entstehen und sich entwickeln.
Dieses Ergebnis schreibt die Astronomie nicht neu. Es füllt ein fehlendes Stück aus. Zum ersten Mal haben Wissenschaftler den Funken gesehen, der die hellsten Explosionen im Universum entzündet. Der Gammablitz aus 5 Milliarden Lichtjahren Entfernung war ein Signal, dass gerade ein Magnetar geboren worden war. Und Fermi hat zugesehen.
