Fünffaches Sternenlicht: Astronomen entdecken extrem seltene Supernova hinter Gravitationslinse
Eine außergewöhnlich seltene, fünffach abgebildete Supernova befeuert die Debatte um die Expansion des Universums. Forschende können nun die berühmte Hubble-Konstante genau bestimmen – was helfen könnte, die umstrittene Hubble-Spannung zu klären.
Seit fast einem Jahrhundert ist bekannt, dass sich das Universum ausdehnt. Doch wie schnell das geschieht, wird bis heute Gegenstand intensiv debattiert. Nun haben Forschende eine Beobachtung gemacht, die frischen Wind in die Diskussion bringen könnte.
Ein Forschungsteam der Technische Universität München (TUM), der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) sowie der Max-Planck-Institute für Astrophysik und extraterrestrische Physik hat eine überaus seltene, superleuchtkräftige Supernova in rund zehn Milliarden Lichtjahren Entfernung entdeckt. Die Explosion übertrifft die Helligkeit gewöhnlicher Supernovae um Längen – und ist zudem ein wahrer wissenschaftlicher Glücksfall.
Fünf Bilder einer Explosion
Durch den sogenannten Gravitationslinseneffekt erscheint die Explosion nicht nur einmal, sondern gleich fünfmal am Himmel. Zwei Vordergrundgalaxien krümmen das Licht der fernen Supernova so stark, dass es auf unterschiedlichen Wegen zur Erde gelangt.
„Wir haben diese Supernova SN Winny getauft – in Anlehnung an ihre offizielle Bezeichnung SN 2025wny“, erklärt Sherry Suyu, Professorin für Beobachtende Kosmologie an der TUM und Fellow am Max-Planck-Institut für Astrophysik. „Es ist ein extrem seltenes Ereignis, das für unser Verständnis des Kosmos eine Schlüsselrolle spielen könnte.“
Die Wahrscheinlichkeit, eine superleuchtkräftige Supernova zu finden, die sich genau hinter einer Gravitationslinse befindet, liege laut Suyu unter eins zu einer Million. „Wir haben sechs Jahre damit verbracht, eine Liste vielversprechender Gravitationslinsen zusammenzustellen und dort nach einem solchen Ereignis zu suchen.“ Im August 2025 hätten die Forschenden mit SN Winny schließlich einen Treffer gelandet, berichtet Suyu.
Präzisionsarbeit mit Riesenteleskop
Um die physikalischen Eigenschaften des Systems zu bestimmen, nutzte das Team das Large Binocular Telescope in Arizona. Mit zwei Hauptspiegeln von jeweils 8,4 Metern Durchmesser und moderner adaptiver Optik kann es besonders scharfe Aufnahmen machen.
Das resultierende Bild zeigt im Zentrum die beiden Linsengalaxien in warmen Farbtönen, umgeben von fünf bläulich leuchtenden Abbildern der Supernova. Solch eine Konfiguration ist außergewöhnlich, weil Linsensysteme auf Galaxienskala meistens nur zwei oder vier Bilder erzeugen. Anhand der Positionen der fünf Lichtpunkte lässt sich nun erstmals ein genaues Modell der Massenverteilung der beiden Galaxien erstellen.
Nachwuchswissenschaftler Allan Schweinfurth von der Technischen Universität München erläutert: „Wir finden insgesamt sehr glatte und regelmäßige Licht- und Massenverteilungen, was darauf hindeutet, dass diese Galaxien trotz ihrer scheinbaren Nähe zueinander bislang nicht miteinander kollidiert sind.“ Das relativ einfache System biete eine hervorragende Gelegenheit, die Expansionsrate des Universums besonders genau zu messen.
Die Hubble-Spannung
Die Expansionsrate des Universums wird über die Hubble-Konstante beschrieben. Doch zwei etablierte Messmethoden lieferten bisher widersprüchliche Werte – ein Problem, das als Hubble-Spannung bekannt ist.
Die erste Methode basiert auf der sogenannten kosmischen Entfernungsleiter. Dabei werden Entfernungen zu Himmelsobjekten schrittweise kalibriert, ähnlich einer Leiter, bei der jede Sprosse auf der vorherigen aufbaut. Die Technik ist lokal verankert, aber anfällig für die Kumulation kleiner Messfehler.
Die zweite Methode greift viel weiter zurück und analysiert das schwache Nachglühen des Urknalls, die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung. Mithilfe von Modellen des frühen Universums wird daraus die heutige Expansionsrate berechnet. Dieser Ansatz ist zwar sehr genau, hängt jedoch stark von theoretischen Annahmen ab.
Ein dritter Weg zur Expansionsrate
Die Beobachtung von SN Winny eröffnet nun eine dritte, unabhängige Möglichkeit: „Im Gegensatz zur kosmischen Entfernungsleiter ist dies eine Messung in einem Schritt mit weniger und völlig anderen Quellen systematischer Unsicherheiten“, stellt Erstautor Stefan Taubenberger klar.
Weltweit richten Astronominnen und Astronomen nun ihre boden- und weltraumgestützten Teleskope auf SN Winny. Die Daten, die in den kommenden Monaten gesammelt werden, könnten die Hubble-Spannung entscheidend entschärfen – oder das Standardmodell der Kosmologie weiter ins Wanken bringen. Fest steht jedenfalls, dass der seltene kosmische Glücksfall die Messung der Expansion des Universums grundlegend verändern könnte.
Quellenhinweis:
Taubenberger et al. (2025): HOLISMOKES XIX: SN 2025wny at z = 2, the first strongly lensed superluminous supernova. Astronomy & Astrophysics. Preprint auf arXiv.
Ecker, Schweinfurth et al. (2026): HOLISMOKES XX. Lens models of binary lens galaxies with five images of Supernova Winny. Astronomy & Astrophysics. Preprint auf arXiv.