Der heißeste Ort im Universum

Der heißeste Ort im Universum ist möglicherweise der Quasar 3C273 mit einer geschätzten Temperatur von rund 10 Billionen Grad Celsius.

Quasar 3C273, aufgenommen vom Hubble-Weltraumteleskop. Foto: NASA — Quasar 3C273, aufgenommen vom Hubble-Weltraumteleskop. Foto: *NASA*

Obwohl die Sonne das heißeste Objekt im Sonnensystem ist, ist ihre Temperatur im Vergleich zu anderen Himmelskörpern relativ niedrig. Laut Daniel Palumbo, Postdoktorand an der Black Hole Initiative der Harvard University, befindet sich der heißeste Ort im Universum in unmittelbarer Nähe supermassereicher Schwarzer Löcher, insbesondere solcher, die Gas verschlingen. Diese gasfressenden Schwarzen Löcher erzeugen relativistische Jets – gewaltige Materieströme, die sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegen und extrem heiß sind ( Live Science) .

Der heißeste Ort im Universum, der Forschern bekannt ist, ist der Quasar 3C273, die extrem helle Region um ein supermassereiches Schwarzes Loch, das 2,4 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt liegt. Laut dem Greenbank-Observatorium in West Virginia beträgt die Kerntemperatur dieser Region über 10 Billionen Grad Celsius. Diese Temperaturangabe ist jedoch noch mit Unsicherheiten behaftet.

Supermassive Schwarze Löcher sind extrem energiereich und befinden sich im Zentrum der meisten Galaxien. Wie ihr Name schon sagt, sind sie enorm groß. Sagittarius A*, das supermassive Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße, ist beispielsweise millionenfach schwerer als die Sonne. Wie jedes andere Schwarze Loch besitzt auch der Quasar 3C273 eine so starke Gravitationskraft, dass kein Objekt, nicht einmal Licht, entkommen kann. Dieser Anziehungskraft wirkt ein Gasring entgegen, der um das Schwarze Loch rotiert – die sogenannte Akkretionsscheibe.

Wenn Moleküle mit hoher Geschwindigkeit in ein Schwarzes Loch gesogen werden, können durch die Reibung bei den Kollisionen Temperaturen von Billionen Grad Celsius entstehen. Zum Vergleich: Die Oberfläche der Sonne hat eine Temperatur von 5.500 Grad Celsius. Diese Temperatur steigt nur noch weiter an, wenn die extrem starke Gravitationskraft des Schwarzen Lochs nahegelegene Materie in relativistische Jets schleudert, die ins All ausgestoßen werden, so Palumbo.

Die Antwort auf die Frage nach dem heißesten Ort im Universum hängt jedoch möglicherweise vom Zeitpunkt der Fragestellung ab, so Koushik Chatterjee, Doktorand an der Black Hole Initiative. Wenn zwei massereiche Himmelskörper kollidieren, kann die dabei entstehende Explosion extrem hohe Temperaturen erzeugen. Beispielsweise können zwei Neutronensterne, die kollabierten Kerne massereicher Sterne, bei der Kollision Temperaturen von bis zu 800 Milliarden Grad Celsius erreichen, wie eine 2019 in der Fachzeitschrift Nature Physics veröffentlichte Studie zeigt. Auch ein Schwarzes Loch, das mit einem Neutronenstern kollidiert, kann außergewöhnlich hohe Temperaturen abstrahlen.

Es ist schwierig, den heißesten Ort im Universum genau zu bestimmen, da die Untersuchung der Temperatur entfernter Objekte eine Herausforderung darstellt. Forscher sind sich noch immer nicht über die tatsächliche Temperatur Schwarzer Löcher im Klaren. Stattdessen messen Wissenschaftler die von supermassereichen Schwarzen Löchern abgegebene Energie in Form von sichtbarem Licht, Radiowellen und Röntgenstrahlung. Anhand der Wellenlängenmuster der von diesen Quellen erzeugten elektromagnetischen Strahlung können sie die Temperatur abschätzen.

Ein zukünftiges Röntgenobservatorium namens X-ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM) wird Wissenschaftlern helfen, Hochtemperaturgase im Weltraum präziser zu messen. Dank fortschrittlicherer Instrumente könnten sie Regionen entdecken, die sogar noch heißer sind als der Quasar 3C273.

An Khang (laut Live Science )

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