Rätselhafter Sterntod: Seltene Supernova ohne Gammablitz stellt bisherige Vorstellungen infrage
Ein seltsamer Röntgenblitz aus einer rund 500 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie hat Wissenschaftler stutzig gemacht. Denn offenbar handelte es sich um keine gewöhnliche Sternexplosion. Die überraschende Entdeckung stellt bisherige Annahmen darüber infrage, wie Supernovae und Gammastrahlenausbrüchen zusammenhängen.
Ein kurzer, schwacher Röntgenblitz hat Astronomen auf eine außergewöhnliche Sternexplosion aufmerksam gemacht. Das Ereignis mit der Bezeichnung EP260321a wurde vom Satelliten Einstein Probe registriert und ist ein sogen annter Schockausbruch – in solch einem Moment durchbricht die Stoßwelle eines kollabierenden massereichen Sterns dessen Oberfläche und setzt das erste Licht einer Supernova frei.
Solche Schockausbrüche treten eigentlich immer auf, wenn massereiche Sterne sterben, sind jedoch extrem schwer nachzuweisen. Sie dauern nur wenige Minuten und strahlen vor allem im Röntgenbereich. Entsprechend selten sind gesicherte Beobachtungen – innerhalb von zwei Jahrzehnten ist das erst zum zweiten Mal gelungen.
Weltweite Jagd nach der Explosion
Der registrierte Blitz löste umgehend eine internationale Beobachtungskampagne aus. Zu den ersten Einrichtungen gehörte das 2,1-Meter-Fraunhofer-Teleskop der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) am Wendelstein-Observatorium. Dort wurde die rasch heller werdende Supernova SN 2026gzf entdeckt.
Später wurde sie den breitlinigen Typ-Ic-Supernovae zugeordnet. Diese besonders energiereichen Explosionen hängen normalerweise eng mit Gammastrahlenausbrüchen zusammen, weil sie Materie in nahezu Lichtgeschwindigkeit als schmale Jets ins All schleudern.
Genau dieser erwartete Jet fehlte jedoch vollständig. Weder Gammastrahlung noch typische Nachleuchterscheinungen ließen sich nachweisen, und das, obwohl die Explosion selbst außergewöhnlich energiereich war.
„Täglich sterben irgendwo im Universum Sterne. Doch nur selten geschieht etwas Ungewöhnliches in unserer Nähe, sodass Beobachtungen grundlegend neue Erkenntnisse liefern können“, sagt LMU-Astrophysiker Daniel Gruen. „EP260321a ließ sofort die Alarmglocken läuten – ein Röntgenblitz, aber kein Gamma-Strahlen-Alarm?“
Kein Jet, kein Nachleuchten
Brendan O’Connor kombinierte Daten zahlreicher Observatorien, darunter das Chandra-Röntgenobservatorium und das Very Large Array. SN 2026gzf weise bemerkenswerte Ähnlichkeiten mit anderen energiereichen Supernovae auf, die zuvor mit Gammastrahlenausbrüchen in Verbindung gebracht wurden, sagt O’Connor.
„Doch bei Folgebeobachtungen mit allen Wellenlängen unter Einsatz der empfindlichsten Teleskope der Welt fanden sich keine Hinweise auf einen Jet oder ein Nachleuchten, wie sie bei solchen Ereignissen typischerweise zu beobachten sind.“ Eine Möglichkeit sei, dass zunächst ein Jet vorhanden war, dieser jedoch entweder durch die Oberfläche des Sterns oder durch ihn umgebendes Material „abgewürgt“ wurde, so O’Connor.
Weitere Hinweise lieferten Spektren des Explosionsortes, also Farbanalysen, aus denen hervorgeht, welche Elemente sich dort befinden. Die Untersuchungen zeigen, dass der Stern in einer äußerst metallarmen Gaswolke entstand.
„Was wir im Spektrum festgestellt haben, ist, dass der explodierte Stern aus einer Wolke aus in seinem ursprünglichen Zustand belassenen Gas entstanden war“, erläutert Mitautor und LMU-Doktorand Malte Busmann. „Nun, diese Metalle werden gerade hinzugefügt. Nur vier Tage nach dem Ausbruch der Schockwelle können wir bereits erste Signaturen der Metalle im Spektrum sehen.“
Lange Zeit galt eine geringe Metallhäufigkeit als günstige Voraussetzung dafür, dass schnelle Jets entstehen. SN 2026gzf widerspricht dieser Annahme nun jedoch und deutet darauf hin, dass massereiche Sterne auf unterschiedliche Weise sterben können.
„Wenn ein massereicher Stern aus so metallarmem Gas gebildet wird, erwarten wir, dass er etwa die Hälfte seines Materials abstößt, bevor er als Supernova explodiert“, sagt Joachim Puls, der massereiche Sterne und deren Winde an der LMU erforscht. „Das passt also mit der Hypothese zusammen, dass ein Jet von Material in der Umgebung des Sternes abgebremst wurde.“ Künftige Beobachtungen, unter anderem mit dem James-Webb-Weltraumteleskop, sollen die ungewöhnliche Explosion nun noch genauer untersuchen.
Artikelreferenz
O’Connor, B., Hall, X. J., Busmann, M., Gruen, D., Floris, A., Cabrera, T., Zhu, Z., Palmese, A., Green, D., & Banovetz, J. (2026). EP260321a/SN 2026gzf: The Faintest Shock Breakout Associated with a Broad-lined Supernova. The Astrophysical Journal Letters.