Der Gammablitz GRB 220627A sah zuerst nach einem kosmischen Doppelbild aus, dann nach dem Werk eines Magnetars. Eine neue Analyse spricht für einen anderen Urheber, einen sterbenden Riesenstern mit gewaltiger Hülle.
Der Gammablitz GRB 220627A leuchtete in zwei Ausbrüchen mit einer zehnminütigen Pause dazwischen.
Die Art, wie sich sein Licht dabei veränderte, gleicht fast genau einem Blitz, hinter dem Fachleute einen Magnetar vermuten, also einen extrem schnell rotierenden Sternrest mit gewaltigem Magnetfeld.
Trotzdem stammt er nach einer neuen Analyse wahrscheinlich von einem Blauen Überriesen, einem aufgeblähten, sehr massereichen Stern, dessen Kern in sich zusammengestürzt ist.
Ein Team um Ayush Garg vom Indian Institute of Technology Indore hat dafür Daten des NASA-Weltraumteleskops Fermi in feine Zeitabschnitte zerlegt und die Energiebilanz nachgerechnet, die rund zehnmal über dem liegt, was ein Magnetar überhaupt liefern kann.
Der Fall zeigt, dass der Verlauf des Lichts allein bei der Suche nach der Quelle solcher Riesenblitze in die Irre führen kann.
Ein Gammablitz mit langer Pause
Gammablitze sind die hellsten Explosionen im Universum, kurze Ausbrüche extrem energiereicher Strahlung, die meist nach Sekunden oder wenigen Minuten vorbei sind.
Die längeren unter ihnen entstehen, wenn der Kern eines sehr massereichen Sterns zu einem Schwarzen Loch zusammenstürzt.
Dabei schießt ein gebündelter Materiestrahl, ein sogenannter Jet, fast mit Lichtgeschwindigkeit ins All.
Daneben kennen Astronomen eine seltene Sorte, die ultralangen Gammablitze, die deutlich länger strahlen und von denen bislang nur eine Handvoll bekannt ist.
Zu ihnen zählt GRB 220627A, dessen Licht aus der Frühzeit des Universums stammt.
Im Juni 2022 registrierte Fermi zunächst einen hellen Ausbruch, danach zehn Minuten lang so gut wie nichts und schließlich einen zweiten Ausbruch, der das Ereignis auf insgesamt rund 18 Minuten streckte.
Weil die Helligkeitskurve mit ihren beiden Flügeln an eine Fledermaus erinnert, tauften die Autoren der neuen Studie ihn „BAT GRB“.
Welche Quelle hält einen Blitz so lange am Leben?
Ein gewöhnlicher kollabierender Stern liefert nicht lange genug Nachschub, um einen Jet über so viele Minuten anzutreiben.
Fachleute diskutieren deshalb andere Antriebe.
Bei einem Blauen Überriesen reicht die äußere Hülle aus Wasserstoff weit ins All hinaus, sodass ihr Material nach dem Kollaps noch lange auf das Schwarze Loch nachstürzt und den Jet füttert.
Ein Magnetar dagegen, ein ausgebrannter, extrem dichter Sternkern, speist seinen Jet, indem er seine rasante Drehung abbremst, ähnlich wie ein Schwungrad, das seine gespeicherte Energie abgibt.
Frühere Studien zu GRB 220627A kamen zu widersprüchlichen Ergebnissen.
Eine Gruppe fand im Nachleuchten, dem schwächeren Glimmen in Röntgen-, Licht- und Radiowellen nach dem eigentlichen Blitz, keinen Hinweis auf einen ungewöhnlichen Stern.
Eine andere schloss aus späten Radiomessungen auf eine riesige Sternhülle.
Wie sich das Gammalicht selbst innerhalb der beiden Ausbrüche veränderte, hatte bis dahin niemand genau verfolgt, weil die meisten Analysen über den ganzen Blitz gemittelt hatten.
Wie das Team den Blitz in Zeitscheiben zerlegte
Ayush Garg arbeitete dafür mit Forschenden der Nikolaus-Kopernikus-Universität in Toruń und des Indian Institute of Astrophysics in Bengaluru zusammen.
Das Team nutzte den Gamma-ray Burst Monitor an Bord von Fermi, eine Gruppe von Detektoren, die ständig große Teile des Himmels überwachen und für jedes eintreffende Gammalichtteilchen dessen Energie messen.
Ein statistisches Verfahren zerschnitt die Helligkeitskurve automatisch in Abschnitte, in denen sich der Blitz jeweils ähnlich verhielt.
So ließ sich verfolgen, wie sich die Mischung aus energiereichem und energieärmerem Licht von Abschnitt zu Abschnitt verschob.
Zum Vergleich analysierte das Team zwei weitere ultralange Blitze mit je zwei Ausbrüchen auf dieselbe Weise, einen bekannten Magnetar-Kandidaten und einen, der als Musterbeispiel eines Blauen Überriesen gilt.
Die Spur führte zunächst zu einem Magnetar
Kurz nach der Entdeckung lag eine ganz andere Erklärung nahe. Vielleicht hatte eine Galaxie im Vordergrund einen gewöhnlichen Blitz mit ihrer Schwerkraft wie eine Linse doppelt abgebildet, sodass dieselbe Explosion zweimal mit Verzögerung bei uns ankam.
Ein solches Doppelbild müsste in beiden Ausbrüchen allerdings gleich aussehen.
Fermis zweites Instrument, das auf die energiereichste Gammastrahlung spezialisiert ist, fing solche Strahlung aber nur im ersten Ausbruch auf, im zweiten trotz guter Sicht kein einziges Teilchen, weshalb eine andere Gruppe die Linsen-Idee bald darauf verwarf.
Die neue Analyse brachte dann eine unbequeme Ähnlichkeit ans Licht.
Im ersten Ausbruch dominierten besonders energiereiche Gammastrahlen, im zweiten verschob sich das Licht zu niedrigeren Energien.
Genau dieses Muster zeigte auch der Magnetar-Kandidat, während sich das Überriesen-Musterbeispiel im ersten Ausbruch umgekehrt entwickelt hatte.
Nach dem Lichtverlauf hätte das Team den Fledermaus-Blitz also eher einem Magnetar zuordnen müssen, auch wenn die genaue Verteilung des Lichts im zweiten Ausbruch wieder besser zum Überriesen passte.
Zu viel Energie für einen Magnetar
Den Ausschlag gab die Energiebilanz.
Rechnet man so, als hätte der Blitz in alle Richtungen gleich hell gestrahlt, wie es Astronomen als Vergleichsmaß üblicherweise tun, setzte GRB 220627A mehr als tausendmal so viel Energie frei, wie unsere Sonne in ihrem gesamten Leben abstrahlt.
Ein Magnetar kann aber nur abgeben, was in seiner Drehung steckt, und das ist nach gängigen Modellen rund zehnmal zu wenig.
„Die extreme Energie übersteigt das Maximum, das ein Magnetar durch das Abbremsen seiner Drehung liefern kann, und spricht damit stark für einen kollabierenden Blauen Überriesen“, schreiben die Autoren.
Auch die Pause fügt sich in dieses Bild.
Zwischen den Ausbrüchen fand das Team keine messbare Strahlung, der Antrieb setzte also offenbar komplett aus.
Die Forschenden deuten das so, dass die Hülle des Riesensterns aus Schichten unterschiedlicher Dichte besteht und der Nachschub für das Schwarze Loch zeitweise versiegt, wenn der Jet auf eine dünnere Zone trifft.
Die früheren Radiomessungen, die auf einen Stern mit enorm ausgedehnter Hülle hindeuten, stützen diese Deutung unabhängig davon.
Was der Fund für die Deutung ultralanger Blitze bedeutet
Ultralange Gammablitze können demnach „eine Magnetar-ähnliche Entwicklung zeigen und dennoch von kollabierenden Blauen Überriesen angetrieben werden“, heißt es in der Studie.
Wer einen solchen Blitz nur nach dem Verlauf seines Lichts einordnet, kann also bei der falschen Quelle landen.
Die Autoren fordern deshalb, die zeitliche Analyse des Lichts stets mit der Energiebilanz zu kombinieren.
Künftig wollen sie solche Blitze in noch feinere Zeitscheiben zerlegen und zusätzlich messen, in welche Richtung ihr Licht schwingt, um die möglichen Quellen sicherer auseinanderzuhalten.
Was ich aus der Studie mitnehme
Mich reizt an dieser Arbeit vor allem der Umweg, denn ein Blitz, der zuerst wie ein Doppelbild und dann wie ein Magnetar aussah, erzählt mehr über die Grenzen unserer Messmethoden als ein glatter Befund.
Ganz wasserdicht ist die Beweisführung dabei nicht.
Gammablitze bündeln ihre Strahlung in einen schmalen Kegel, und rechnet man das ein, schrumpft die tatsächlich freigesetzte Energie deutlich, sodass der Abstand zum Magnetar-Limit kleiner wird, als die Rundum-Rechnung nahelegt.
Dass die Radiodaten unabhängig davon auf einen riesigen Stern zeigen, macht den Überriesen trotzdem zum plausibelsten Kandidaten, zumal die Autoren selbst vorsichtig von einer Tendenz sprechen.
Am stärksten bleibt mir die Pause im Gedächtnis, weil sie vielleicht verrät, wie das Innere eines Sterns geschichtet war, der vor Milliarden Jahren starb.
Wenn du jemanden kennst, der beim Blick in den Nachthimmel gern ins Grübeln gerät, erzähl ihm von diesem Stern, der nach zehn Minuten Stille noch einmal aufflammte.
Quelle: Ayush Garg (Indian Institute of Technology Indore), Journal of Astrophysics and Astronomy, 2026; ArXiv:2610.02889
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