2022 erfasste das James-Webb-Teleskop die größte bisher gemessene Explosion im Weltraum. 2,4 Milliarden Lichtjahre entfernt schleuderte das Event GRB 221009A Gammastrahlung mit 18 Tera-Elektronenvolt ins All. Die Explosion war so energiereich, dass sie die äußere Erdatmosphäre erschütterte.
Das bescherte dem Ereignis den Spitznamen "BOAT" (für "Brightest of All Time" also das Hellste aller Zeiten). Man geht davon aus, dass die Entstehung eines Schwarzen Lochs durch eine Supernova der Auslöser war.
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Ein kosmischer Gammastrahlenausbruch (GRB, Gamma Ray Burst) ist die stärkste Explosion im All. Innerhalb von 10 Sekunden kann dabei mehr Energie umgesetzt werden, als die Sonne in 10 Milliarden Jahren schafft.
Suche nach schweren Elementen
Es gibt 2 bisher bekannte Ereignisse, die diese Menge an Strahlung abgeben können: Wenn ein Schwarzes Loch nach einer Supernova entsteht und wenn 2 Neutronensterne verschmelzen. Solche Explosionen dürften außerdem schwere Elemente wie Gold und Platin erzeugen, so die bisherige Annahme.
Die Forscher*innen untersuchten, ob die Strahlung von GRB 221009A Spuren solcher Elemente enthielt. Doch sie konnten keine Hinweise darauf finden. "Das heißt nicht, dass sie nicht bei GRB-Events entstehen, aber es ist ein Informationsbaustein, der hilft zu verstehen, wie diese Elemente gebildet werden", erklärt der Astrophysiker und Studienautor Peter Blanchard in einem Statement.
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Ausnahme oder Regel?
Die neue Erkenntnis wirft allerdings neue Fragen auf. Denn nach bisherigen Erkenntnissen hätte "BOAT" eine buchstäbliche Goldmine sein müssen. Für das Entstehen von Elementen, die schwerer als Eisen sind, ist eine hohe Dichte an Neutronen nötig. Bei Verschmelzungen von Neutronensternen wurde das bereits nachgewiesen, sie sind aber selten und dauern sehr lange. Bei der großen Menge an schweren Elementen im Universum muss es daher noch weitere Quellen für schwere Elemente geben.
Bei der Analyse der Galaxie, in der das Ereignis stattfand, konnte man grundsätzlich eine sehr niedrige Zahl von Metallen finden. Weitere Untersuchungen sollen nun zeigen, ob andere GRB-Events schwere Elemente produzieren und "BOAT" eine Ausnahme ist.
Strahlung so hell, dass sie Instrumente blendete
Einen so starken Gammablitz gibt es einmal alle 10.000 Jahre, weshalb das Event außergewöhnlich war. Die Explosion war so hell, dass die Messinstrumente des James-Webb-Teleskops sie über Monate nicht erfassen konnte. "Das Nachleuchten des GRB war wie die Scheinwerfer eines Autos, das auf einen zu kommt. Sie verhindern, dass man das Auto selbst sieht", sagt Blanchard. Erst nachdem das Licht langsam schwächer wurde, konnte man die Supernova beobachten.
Völlig normale Explosion
Die neue Studie zeigte noch etwas Überraschendes: Die Explosion war eigentlich ganz normal. "Es ist nicht heller als vorherige Supernovae", sagt Blanchard. Obwohl diese weniger energiereiche Gammastrahlen aussandten, waren die Explosionen ähnlich stark.
Warum war sie dann um so viel heller als andere Explosionen? Eine abschließende Antwort gibt es auf diese Frage noch nicht. Eine Vermutung ist, dass die Form des Gammablitzes eine Rolle spielte. Ist er besonders schmal, wird die Energie stärker fokussiert und ist damit heller als bei Gammablitzen mit einem größeren Durchmesser. Vergleichbar ist das mit einer Taschenlampe, deren Lichtkegel heller wird, wenn man ihn verkleinert. Die Ergebnisse der Studie wurden im Fachmagazin Nature veröffentlicht.