Was ist hunderte Milliarden Mal stärker als die Sonne, blitzt immer wieder mit intensiven Lichtausbrüchen auf und steht kurz davor, den Gesetzen der Physik zu trotzen? Nein, es liegt nicht daran, dass die Weihnachtsbeleuchtung Ihrer Nachbarn schon wieder ausfällt. Es ist ein LFBOT in den Tiefen des Weltraums.
LFBOTs (Luminous Fast Blue Optical Transients) sind bereits ziemlich bizarr. Sie brechen mit blauem Licht, Radio-, Röntgen- und optischen Emissionen aus, was sie zu den hellsten Explosionen macht, die jemals im Weltraum gesehen wurden, so leuchtend wie Supernovae. Es ist keine Übertreibung, dass sie mehr Energie abgeben als Hunderte Milliarden Sterne wie unser eigener. Sie neigen auch dazu, schnell zu leben und nur wenige Minuten lang zu brennen, bevor sie ausbrennen und in der Dunkelheit verschwinden.
LFBOTs sind recht selten und in vielen Fällen sind ihre Quellen unbekannt. Aber wir haben noch nie etwas mit der Intensität eines LFBOT namens AT2022tsd – auch bekannt als „Tasmanischer Teufel“ – gesehen. Sein seltsames Verhalten wurde von 15 Teleskopen und Observatorien beobachtet, darunter dem WM-Keck-Observatorium und dem Chandra-Weltraumteleskop der NASA. Wie andere Phänomene dieser Art strahlte es zunächst unglaubliche Energiemengen aus und wurde dann schwächer. Im Gegensatz zu allen anderen zuvor beobachteten LFBOT schien dieser jedoch von den Toten auferstanden zu sein. Es flammte immer wieder auf – und immer wieder.
Das ist keine Supernova
Die häufigsten extragalaktischen vorübergehenden Lichtereignisse, also Lichtblitze, die sich schnell entwickeln und wieder verschwinden, sind Supernovae. Die Lebensdauer ihrer ersten Explosion beträgt typischerweise nur wenige Wochen. Der „Tasmanische Teufel“ entwickelte sich nicht nur schneller als eine Supernova, sondern es wurden auch 14 einzelne Fackeln beobachtet, die über einen Zeitraum von mehreren Monaten oder etwa hundert Tagen aufleuchteten. Sogar gegen Ende des Ereignisses war ein Flare fast so hell wie der ursprüngliche Ausbruch des Transienten. Wissenschaftler, die AT2022tsd untersucht haben, sind sich immer noch nicht ganz sicher, ob sie für jeden einzelnen Ausbruch verantwortlich sind. Es ist sogar noch intensiver als ein anderer ähnlicher LFBOT, der bei seiner Entdeckung Schlagzeilen machte: AT2018cow, auch bekannt als „The Cow“.
„Die Multiwellenlängeneigenschaften von AT2022tsd sind denen von AT2018cow-ähnlichen Transienten am ähnlichsten … was auf einen gemeinsamen Ursprung hindeutet“, sagte ein internationales Forscherteam in einer kürzlich in Nature veröffentlichten Studie.
AT2018cow zeigte Emissionen, die mit denen von AT2022tsd vergleichbar (wenn auch nicht annähernd so stark) waren. „Die Kuh“ könnte auch ein Hinweis darauf sein, woher diese Ereignisse so viel Energie nehmen, da mittlerweile angenommen wird, dass andere ähnliche Transienten möglicherweise von einer langlebigen Energiequelle angetrieben werden, obwohl für „Die Kuh“ tatsächlich keine solche Quelle gefunden wurde ” oder der „Tasmanische Teufel“. Bei dieser hypothetischen Quelle könnte es sich um ein kompaktes Objekt handeln, das durch einen Strahl oder Ausfluss immer wieder enorme Energiemengen freisetzt. Einige Transienten wie AT2018cow wurden auf Magnetare oder Schwarze Löcher zurückgeführt, die ständig Material ansammeln und daher mit einem konstanten Energiestrom versorgt werden.
Aus dem Nichts?
Die Ausbrüche von AT2022tsd mussten von irgendetwas herrühren, und Forscher versuchen immer noch herauszufinden, was. Supermassereiche Schwarze Löcher sind aufgrund ihrer enormen Energieabgabe eine verlockende Option. Allerdings lauern auch supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren ihrer Galaxien. Ein genauerer Blick auf den „Tasmanischen Teufel“ und seine Position in seiner Galaxie ergab, dass er nicht nahe genug am galaktischen Kern war, um von einem supermassiven Schwarzen Loch gespeist zu werden. Obwohl diese Hypothese als unwahrscheinlich gilt, glauben Wissenschaftler, dass es noch andere Möglichkeiten gibt.
„Die möglichen Energiequellen für den Ausfluss sind … ein neugeborener Neutronenstern oder die Akkretion auf einem kompakten Objekt mit Sternmasse oder mittlerer Masse“, heißt es in derselben Studie. „Im letzteren Fall könnte das kompakte Objekt ein neu gebildetes Schwarzes Loch mit Sternmasse sein.“
Es ist sehr wahrscheinlich, dass entweder ein Schwarzes Loch mit Sternmasse, ein Schwarzes Loch mit mittlerer Masse oder ein Neutronenstern ein Phänomen ausgestoßen hat, das wild genug ist, um als „Tasmanischer Teufel“ bezeichnet zu werden. Die Entstehung des LFBOT muss wahrscheinlich mit einer Gezeitenstörung einhergegangen sein, die auftritt, wenn sich ein Stern zu nahe an ein Schwarzes Loch heranwagt und von den Gezeitenkräften des Schwarzen Lochs zerfetzt wird. Auch die Gezeitenkräfte von Neutronensternen können Sterne zerstören. Das Verschlingen eines Sterns führt zu einem enormen Energieein- und -ausstoß für das Schwarze Loch oder den Neutronenstern, und das könnte erklären, was den „Tasmanischen Teufel“ so verärgert hat.
Könnte At2022tsd unser Verständnis der Physik verändern? Vielleicht. Sowohl die extreme Energiemenge, die es aussendet, als auch die kürzeren Ausbrüche, die so lange andauern, stellen die Grenzen der Physik auf die Probe, da so viele Lichtausbrüche, die in einem kurzen Zeitraum emittiert werden, wahrscheinlich von einer relativ kleinen Quelle stammen müssten. Aber es ist nicht klar, wie wir herausfinden werden, um welche Quelle es sich handelt.
Nature, 2023. DOI: 10.1038/s41586-023-06673-6