Rätselhaftes Signal aus dem tiefen All aus 8 Milliarden Lichtjahren Entfernung

Ein außergewöhnlicher Ausbruch, der nicht aufhören wollte

Am 2. Juli 2025 registrierte NASAs Fermi-Gammastrahlen-Weltraumteleskop etwas, das zunächst wie ein weiterer routinemäßiger Blitz aus den Tiefen des Alls aussah. Doch anstelle des kurzen, sekundenlangen Aufleuchtens, das typisch für Gammastrahlenausbrüche ist, zeichnete der Detektor eine Quelle auf, die etwa sieben Stunden lang pulsierte – ein gleißendes, intermittierendes Leuchtfeuer, das nun als GRB 250702B katalogisiert ist. Das Signal, das später in einer staubigen Galaxie in etwa 8 Milliarden Lichtjahren Entfernung lokalisiert wurde, wies eine Mischung aus intensiven Gammastrahlen und anderen hochenergetischen Emissionen auf, die Forscher nach Erklärungen jenseits der üblichen Modelle suchen lässt.

Ein Ereignis außerhalb der Modelle

Gammastrahlenausbrüche (GRBs) werden in zwei große Klassen unterteilt: kurze Ausbrüche, die weniger als zwei Sekunden dauern, und lange Ausbrüche, die üblicherweise einige Sekunden bis hin zu wenigen Minuten anhalten. GRB 250702B sprengte diese Grenzen spektakulär. Das An-Aus-Muster und die mehrstündige Dauer unterscheiden sich von allem, was in der Fachwelt bisher als Lehrbuchfall galt. „Dies war der längste Gammastrahlenausbruch, den Menschen je beobachtet haben – so lang, dass er in keines unserer bestehenden Modelle für die Ursachen von Gammastrahlenausbrüchen passt“, sagte Jonathan Carney, Hauptautor der Studie, die das Ereignis beschreibt, in dem Begleitmaterial zu dem am 26. November 2025 in den Astrophysical Journal Letters veröffentlichten Paper.

Die Entdeckung durch Fermi löste eine intensive Kampagne von Nachbeobachtungen aus. Boden- und weltraumgestützte Einrichtungen, darunter die Gemini-Teleskope in Chile und Hawaii, das Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte, das W. M. Keck Observatory und das Hubble-Weltraumteleskop, wurden auf das Feld ausgerichtet. Da die Umgebung der Wirtsgalaxie reich an Staub ist, wurde das optische Licht weitgehend absorbiert; die Astronomen verließen sich auf Infrarot- und hochenergetische Röntgenmessungen, um das Ereignis zu lokalisieren und seine Umgebung zu untersuchen.

Diese Beobachtungen deuteten auf eine Wirtsgalaxie mit starker Staubextinktion in einer kosmologischen Entfernung von etwa 8 Milliarden Lichtjahren hin. Modellierungen des Ausbruchs und seines Nachleuchtens deuten darauf hin, dass Material mit relativistischen Geschwindigkeiten ausgestoßen wurde – mindestens 99 Prozent der Lichtgeschwindigkeit –, fokussiert in schmale Jets, die zufällig fast direkt auf die Erde gerichtet waren. Die Kombination aus energetischen Jets und dichtem zirkumstellarem Material ist Teil dessen, was die Interpretation so schwierig macht: Das Signal musste einen dichten Schleier aus Gas und Staub durchdringen, um für unsere Instrumente sichtbar zu sein.

Drei führende, aber nicht schlüssige Szenarien

Das Forschungsteam präsentierte drei grobe Szenarien, die im Prinzip einen derart ausgedehnten hochenergetischen Ausbruch erzeugen könnten, betonte jedoch, dass bisher keines davon die Daten vollständig erklärt.

• Langanhaltender Kollapsar (Tod eines massereichen Sterns): Im Standardmodell für lange GRBs kollabiert ein sehr massereicher, schnell rotierender Stern und bildet ein Schwarzes Loch oder einen Magnetar, der Jets durch den Stern treibt. Wenn der zentrale Motor weitaus länger aktiv bleibt als erwartet – etwa weil die Akkretion von Sternmaterial auf ungewöhnliche, langanhaltende Weise erfolgt –, könnte dies die Gammastrahlenemission über Stunden aufrechterhalten. Aktuelle Berechnungen zu Kollapsaren haben jedoch Schwierigkeiten, die erforderliche Leistung des Motors über solch lange Zeiträume aufrechtzuerhalten.
• Schwarzes Loch, das sich von einem Stern ernährt (Gezeiten-Zerstörungsereignis): Ein supermassereiches Schwarzes Loch, das einen Stern zerreißt (ein Gezeiten-Zerstörungsereignis oder Tidal Disruption Event), kann lange hochenergetische Flares erzeugen. Solche Systeme befinden sich jedoch normalerweise in Galaxienzentren und weisen andere Spektral- und Zeitsignaturen auf als klassische GRBs. Ein kleineres Schwarzes Loch, das einen kompakten Stern verschlingt, oder ein untypisches Gezeiten-Zerstörungsereignis außerhalb des Kerns könnte eine langanhaltende Aktivität verursachen, aber die verfügbaren Daten bestätigen diese Geometrie bisher nicht.
• Verschmelzung von Heliumstern und Schwarzem Loch: In diesem Szenario spiralt ein kompaktes Schwarzes Loch in den Kern eines massereichen Heliumsterns und entzündet eine explosive Akkretion, sobald es die zentralen Regionen erreicht. Diese Wechselwirkung kann in einigen numerischen Experimenten ausgedehnte Episoden von Jet-Aktivität erzeugen, während sich das Schwarze Loch durch den Kern bohrt und ihn schließlich verschlingt. Das Szenario ist attraktiv, da es lange Zeitdauern auf natürliche Weise mit einer konzentrierten, staubigen Sternhülle verbindet – es bleibt jedoch spekulativ, bis Simulationen die detaillierte Lichtkurve und die beobachteten Spektren exakt abbilden können.

Warum das Signal über die Schlagzeilen hinaus wichtig ist

GRB 250702B ist von Bedeutung, weil das Ereignis die Grenzen dessen austestet, wie kompakte Objekte – Neutronensterne und Schwarze Löcher – mit ihrer Umgebung interagieren. Jede der möglichen Erklärungen untersucht ein anderes physikalisches Regime: das Spätzeitverhalten akkretierender Schwarzer Löcher in kollabierenden Sternen, die Dynamik von Sternzerstörung und Rückfall von Material sowie die Hydrodynamik der Verschmelzung kompakter Objekte innerhalb von Sternhüllen. Ein einzelner, gut beobachteter Ausreißer kann Theoretiker dazu zwingen, Modelle zu verfeinern oder physikalische Komponenten hinzuzufügen, die zuvor ignoriert wurden.

In der Praxis zeigt das Ereignis auch, wie entscheidend eine koordinierte, schnelle Nachbeobachtung ist. Fermis Gammastrahlendetektion setzte die Uhr in Gang, aber erst ein globales Arsenal an optischen/Infrarot-Teleskopen und Weltraumobservatorien konnte die Wirtsgalaxie und die Staubextinktion charakterisieren, die den Ausbruch im sichtbaren Licht verbarg. Radio- und Neutrino-Einrichtungen spielten in der ersten Berichterstattung keine prominente Rolle; die Autoren und andere Gruppen werden jedoch wahrscheinlich Archivdaten der Radioteleskope durchforsten und Target-of-Opportunity-Beobachtungen ansetzen, da Radio-Gegenstücke expandierende Schockfronten nachverfolgen und das Energiebudget zu späteren Zeitpunkten eingrenzen können.

Nächste Schritte und offene Fragen

Forscher werden weiterhin in Archivdaten und neuen Daten nach ähnlichen langandauernden Ausbrüchen suchen und gezielte Simulationen durchführen, um das Pulsmuster und das Spektrum über verschiedene Wellenlängen hinweg zu reproduzieren. Wenn GRB 250702B ein extremes Ende des bekannten Vorläuferverhaltens darstellt – einen Kollapsar mit ungewöhnlich langer Motoraktivität –, dann lehrt uns das Ereignis etwas über die Variabilität beim Tod massereicher Sterne. Falls es stattdessen einen völlig anderen Typ von Vorläufer repräsentiert, wie etwa eine seltene Verschmelzung oder ein Gezeitenereignis, eröffnet es einen neuen Kanal für die Astronomie hochenergetischer Transienten.

Quellen

• The Astrophysical Journal Letters (Paper über GRB 250702B)
• NASA — Fermi Gamma-ray Space Telescope
• Gemini Observatory (Chile und Hawaii)
• European Southern Observatory — Very Large Telescope
• W. M. Keck Observatory
• Hubble Space Telescope
• NOIRLab / NSF / AURA