Im Kosmos kommt es immer wieder zu energiereichen Explosionen, die kurzzeitig helle Gamma- und Röntgenstrahlenausbrüche erzeugen. Doch Astronomen kennen längst nicht alle Ursachen dieser Phänomene. Für besonderes Rätselraten sorgen seit gut zwei Jahren die sogenannten schnellen Röntgen-Transienten (fast X-ray Transients). Dabei handelt es sich um intensive Ausbrüche weicher Röntgenstrahlung, die bis zu zehn Minuten lang anhalten können.
Entdeckt wurden diese Röntgenausbrüche erst durch das im Januar 2024 gestartete chinesisch-europäische Weltraumteleskop „Einstein Probe“. Dieses ist darauf spezialisiert, kurzlebige Ereignisse im weichen Röntgenbereich einzufangen – und hat bereits Hunderte solcher Röntgenblitze detektiert. Einige davon ließen sich zu Supernovae massereicher Sterne zurückverfolgen, andere blieben jedoch unerklärt.
Erst Gammablitz, dann Röntgenexplosion
Jetzt hat ein scheinbar ganz anderes Himmelsereignis das Geheimnis um diese langsamen Röntgenblitze gelüftet. Am 4. Juli 2025 detektierten mehrere Gammastrahlen-Satelliten das kurze, aber intensive Aufleuchten eines Gammastrahlenausbruchs – der Gammablitz hielt weniger als eine halbe Sekunde lang an. „Damit schien es sich bei diesem Ereignis um einen typischen kurzen Gammastrahlenausbruch zu handeln“, erklärt Erstautor An Li von der Normaluniversität in Peking.
Doch anders als erwartet hatte der GRB 250704B getaufte Gammastrahlenausbruch ein Nachspiel: Als Li sich die zeitgleich aufgezeichneten Daten der Einstein Probe anschaute, entdeckte er auch dort ein Signal: Die Quelle des Gammastrahlenblitzes setzte fast zehn Minuten lang immer wieder Schübe weicher Röntgenstrahlung im Energiebereich zwischen 0,5 und 4 Kiloelektronenvolt frei – wie für die schnellen Röntgent-Tansienten typisch.
Am 4. Juli 2025 detektierten die Gammastrahlen-Satelliten SVOM und HXMT einen kurzen Gammastrahlenausbruch (blau). Die Einstein Probe zeichnete die aus derselben Quelle stammende weiche Röntgenstrahlung (rot) auf. — © Yi-Han Iris Yin/ University of Hong Kong
Kollision statt Kollaps
Könnten beide Phänomene zusammenhängen? Um das zu klären, baten Li und sein Team Kollegen an anderen Teleskopen, das Geschehen auch in Wellenlängen vom UV-Bereich über sichtbares Licht und Infrarot bis in den Radiobereich zu verfolgen. „Diese koordinierten Beobachtungen waren entscheidend“, erklärt Co-Autorin Eleonora Troja von der Universität Rom. Die Daten verrieten, dass sich der energiereiche Ausbruch in einer rund sechs Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie ereignet hatte.
Auf der Suche nach einer Ursache suchten die Astronomen anschließend nach Hinweisen auf eine Supernova in dieser Galaxie – doch sie fanden keine. „Unsere optischen Grenzwerte schließen eine breite Palette an Supernovae aus, was einen stellaren Kernkollaps als Ursprung unwahrscheinlich macht“, berichten Li und seine Kollegen. Stattdessen identifizierten sie im Spektrum des Strahlungsausbruchs Indizien für eine Neutronensternkollision. Bei einer solchen Verschmelzung zweier ultradichter Sternenrelikte werden enorme Energiemengen frei - unter anderem in Form von Gravitationswellen und Gammastrahlen.
Neutronensternkollisionen setzen enorme Mengen an Energie frei – und verursachen in manchen Fällen auch schnelle Röntgen-Transients. — © NSF/LIGO/ Sonoma State University, A. Simonnet, CC-by 4.0
Magnetar als Urheber?
Jetzt zeigt sich erstmals, dass solche Neutronensternkollisionen auch Röntgen-Transienten verursachen können – länger anhaltende Ausbrüche weicher Röntgenstrahlung, die über ein bloßes Nachglühen hinausgehen. „Ein solcher Zusammenhang zwischen kurzen Gammastrahlenausbrüchen und lang anhaltenden Röntgen-Transienten wurde zwar schon vermutet, konnte aber zuvor noch nie nachgewiesen werden“, erklären die Astronomen. Jetzt ist dies erstmals gelungen.
Die Beobachtungen liefern auch erste Hinweise darauf, warum nur einige Neutronensternkollisionen solche weichen Röntgenausbrüche nach sich ziehen: „Eine plausible Erklärung wäre, dass bei der Verschmelzung ein schnell rotierender, stark magnetisierter Neutronenstern – ein sogenannter Magnetar – entstanden ist“, sagt Co-Autorin Yi-Han Iris Yin von der University of Hong Kong. Denn die starken Magnetfelder eines solchen schnell rotierenden Neutronensterns setzen zusätzliche Energie und Strahlung frei.
„Erweitert unsere Sicht auf Neutronensternkollisionen“
Damit hat der Strahlungsausbruch vom 4. Juli 2025 nicht nur die Ursachen der anhaltenden Röntgenblitze verraten, er gibt auch neue Einblicke in die Vorgänge bei der Verschmelzung von Neutronensternen. „Diese Entdeckung erweitert unsere Sicht auf Neutronensternkollisionen über den kurzen Gammastrahlenausbruch hinaus - und enthüllt eine zuvor verborgene Phase weicher Röntgenstrahlung“, sagt Yin. Denn bisher ist erst in Teilen geklärt, was bei diesen Verschmelzungen vor sich geht und welche Strahlung frei wird.
Gleichzeitig verrät das aktuelle Ereignis auch, warum der Zusammenhang von kurzen Gammastrahlenausbrüchen und Röntgen-Transienten nicht schon früher erkannt wurde. „Obwohl diese langanhaltende Röntgenemission beträchtliche Energie transportierte, war ihr Spektrum so weich, dass sie unter der Nachweisschwelle gängiger Gammastrahlungsdetektoren bleibt“, erklärt Co-Autor Bin-Bin Zhang von der Universität Nanjing. „Dadurch wurde nur der kurze Gammablitz detektiert, nicht aber das Nachspiel im Röntgenbereich.“ Erst die auf weiche Röntgenstrahlung spezialisierte Einstein Probe machte dieses sichtbar.
Quelle: An Li (Beijing Normal University, China) et al., Science Bulletin, 2026; doi: 10.1016/j.scib.2026.08.021
