Astronomen untersuchen AT2025ulz als Anwärter auf die erste „Super-Kilonova“

Die astronomische Fachwelt widmet sich intensiv dem Ereignis AT2025ulz, das als potenziell erster beobachteter Fall einer sogenannten „Super-Kilonova“ gehandelt wird. Dieses theoretische Phänomen stellt eine Kombination aus zwei katastrophalen Vorgängen dar: der Explosion einer Supernova und der anschließenden Kilonova. Der Auslöser für diese Untersuchungen war das Signal S250818k, das am 18. August 2025 von den Gravitationswellenobservatorien LIGO und Virgo registriert wurde. Die Messung deutete auf die Kollision kompakter Objekte hin, wobei die Masse mindestens eines dieser Objekte überraschend gering ausfiel. Dies führte Wissenschaftler zu der Annahme, dass möglicherweise zwei Neutronensterne mit sub-solarer Masse verschmolzen sind.

Nur wenige Stunden nach der Erfassung der Gravitationswellen entdeckte das Zwicky Transient Facility (ZTF) an der Palomar-Sternwarte eine schnell verblassende rote Leuchterscheinung. Diese war in einer Entfernung von rund 1,3 Milliarden Lichtjahren von der Erde lokalisiert. Zunächst ähnelte diese Lichtreaktion der Kilonova GW170817, welche 2017 als Ursprung schwerer Elemente wie Gold bestätigt wurde. Die Entwicklung von AT2025ulz zeigte jedoch ein abweichendes Muster: Das Objekt nahm an Helligkeit zu und verschob sich in den blauen Spektralbereich. Dieses Verhalten ist charakteristisch für eine Supernova, genauer gesagt für eine Supernova vom Typ der Kernkollapse mit entblößter Hülle (stripped-envelope core-collapse supernova).

Mansi Kasliwal vom California Institute of Technology (Caltech), die die in The Astrophysical Journal Letters veröffentlichte Studie leitete, betonte, dass die beobachtete Sequenz – zuerst das Aufleuchten einer Kilonova, gefolgt von einer Supernova – die Einführung des Begriffs „Super-Kilonova“ rechtfertigt. Eine theoretische Arbeitsgruppe, zu der auch Brian Metzger von der Columbia University zählt, verfolgt die Hypothese, dass das Ereignis mit einer Supernova-Explosion begann. Diese hätte zwei neu entstandene, ungewöhnlich kleine Neutronensterne hervorgebracht. Es wird vermutet, dass diese beiden sub-solaren Neutronensterne fast zeitgleich kollidierten, was die anfängliche rote Kilonova-Strahlung auslöste, welche jedoch teilweise durch die expandierenden Trümmer der vorhergehenden Supernova überdeckt wurde.

David Reitze, Direktor des LIGO-Labors, hob die immense Bedeutung der Massendaten hervor, welche belegen, dass mindestens eines der kollidierenden Objekte eine Masse unterhalb des typischen Bereichs für Neutronensterne aufweist. Theoretiker spekulieren, dass sub-solare Neutronensterne entstehen könnten, wenn ein extrem schnell rotierender Stern zerfällt oder wenn Materiescheiben um diesen Stern während des Kollaps fragmentieren. Obwohl AT2025ulz ein sehr starker Kandidat ist, halten die Forscher fest, dass die Theorie der Super-Kilonova zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht abschließend bewiesen ist.

Für eine definitive Bestätigung des Status dieses hybriden Ereignisses und um dessen Häufigkeit einschätzen zu können, sind weitere Beobachtungen unerlässlich. Eine Schlüsselrolle wird dabei die bevorstehende fünfte Betriebsphase (O5 run) von LIGO/Virgo spielen, ergänzt durch die Datenerfassung des Vera C. Rubin Observatoriums. Dieses Observatorium, das auf dem Cerro Pachón in Chile angesiedelt ist und über ein 8,36-Meter-Teleskop verfügt, ist darauf ausgelegt, den Himmel alle drei Nächte über einen Zeitraum von zehn Jahren breitflächig zu scannen. Sollte das Super-Kilonova-Modell durch solch leistungsstarke Instrumente wie das Rubin-Observatorium erfolgreich verifiziert oder widerlegt werden, würde dies ein neues Kapitel im Verständnis der Entwicklung der massereichsten Sterne und der nukleosynthetischen Prozesse im Universum aufschlagen.