Nach dem Urknall bestand das frühe Universum zunächst nur aus Wasserstoff, Helium und einem kleinen Anteil Lithium. Später entstanden durch Kernfusion in Sternen schwerere Elemente bis hin zu Eisen. Eines der größten Rätsel unserer Zeit ist, wie die ersten noch schwereren Elemente, zum Beispiel Gold, ihren Weg in das Universum gefunden haben. Archivdaten der Nasa und Esa könnten jetzt die Antwort zur Quelle dieser schweren Elemente liefern.

Anirudh Patel, Doktorand an der Columbia University in New York, leitet das Projekt, in dem 20 Jahre alte Archivdaten von Teleskopen der Nasa und Esa erneut ausgewertet wurden. Das Projekt-Team geht der Frage nach, wo Gold seinen Ursprung hat. Die neuen Studienergebnisse liefern Hinweise darauf, dass das Gold, das heute in Schmuck und Smartphones zu finden ist, von dem Riesenflare eines Magnetars stammen könnte. Ein Magnetar ist eine seltene Variante eines Neutronensterns mit einem extrem starken Magnetfeld. Stärkere Magnete gibt es im Universum nach bisherigen Erkenntnissen nicht. Wenn ein solches Feld instabil wird, kommt es zu einem Strahlungsausbruch – einem sogenannten Flare.

Das Forschungsteam vermutet, dass sogenannte Riesenflares, also besonders starke Strahlungsausbrüche, mit der Entstehung schwerer Elemente in Verbindung stehen könnten. Während dieser Eruptionen werden hochenergetische Gammastrahlen freigesetzt, deren Eigenschaften auf Prozesse hinweisen, die zur Bildung von Elementen schwerer als Eisen führen. Die Analyse eines Riesenflares auf ein Gammastrahlen-Signal könnte daher Hinweise auf die Ursprungsorte dieser Elemente liefern.

Frühere Beobachtungen aus dem Jahr 2017 bestätigen zwar, dass die Kollision von zwei Neutronensternen – eine Neutronenverschmelzung – schwere Elemente wie Gold entstehen lassen könnte. Da solche Verschmelzungen erst spät in der Geschichte des Universums stattfinden, können sie jedoch nicht deren Ursprung erklären.

Das Riesenflare-Spektakel wurde in der Milchstraße und der nahegelegenen Magellanschen Wolke bisher nur drei Mal gesehen – zuletzt im Jahr 2004. Eric Burns, Mitautor der Studie und Astrophysiker an der Louisiana State University in Baton Rouge, begab sich auf die Suche nach Gammastrahlen-Daten der letzten beobachteten Riesenflares im Dezember 2004. In den Daten zeigte sich ein kleineres Signal vom Magnetar, für das es bisher noch keine Erklärung gab. „Das wurde damals zwar vermerkt, aber niemand hatte eine Vorstellung davon, was es sein könnte“, sagte Burns.

Und tatsächlich: Das Gammastrahlen-Signal entsprach der Strahlungsaktivität, die sich üblicherweise zeigt, wenn schwere Elemente entstehen und sich anschließend in einer Magnetar-Eruption verteilen. „Diese einzelne gigantische Eruption war so gewaltig, dass sie diese schweren Elemente in einer solchen Menge erzeugte, dass die Anhäufung ähnlicher Ereignisse im Laufe der Geschichte unserer Galaxie einen bedeutenden Anteil aller dieser Elemente auf der Erde ausmachen könnte“, sagte Brian Metzger, einer der weiteren Autoren des Archiv-Projekts.

Die Forschenden stützen ihre Schlussfolgerung mit Daten aus zwei Heliophysik-Missionen der Nasa: der inzwischen stillgelegten Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager (RHESSI) und dem noch laufenden Nasa-Satelliten Wind, der ebenfalls die riesige Magnetar-Eruption beobachtet hatte.

„Damit wird eine der Fragen des Jahrhunderts beantwortet und ein Rätsel gelöst, und zwar mithilfe von Archivdaten, die fast in Vergessenheit geraten waren“, sagte Burns. Die Forschenden werden weitere Archivdaten auswerten und herausfinden, ob Magnetare noch weitere Geheimnisse verborgen halten.

Dieser Artikel wurde ursprünglich am 02.05.2025 veröffentlicht, interessiert jedoch immer noch sehr viele unserer Leser:innen. Deshalb haben wir ihn aktualisiert und hier nochmals zur Verfügung gestellt.