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Weltall: Energiestrahl bewegt sich mit siebenfacher Lichtgeschwindigkeit – Unmögliches Phänomen erklärt

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Von: Tanja Banner

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Künstlerische Darstellung: Zwei Neutronensterne kollidieren, dabei wird eine gewaltige Menge Energie freigesetzt, während die Sterne zu einem schwarzen Loch verschmelzen.
Künstlerische Darstellung: Zwei Neutronensterne kollidieren, dabei wird eine gewaltige Menge Energie freigesetzt, während die Sterne zu einem schwarzen Loch verschmelzen. © Elizabeth Wheatley (STScI)

Nichts ist schneller als Licht. Doch Forschende haben einen Energiestrahl im Weltall entdeckt, der die siebenfache Lichtgeschwindigkeit zu haben scheint.

Pasadena – Forschende haben im Weltall eine ganz außergewöhnliche Entdeckung gemacht: Sie fanden einen gigantischen Energiestrahl, der die Gesetze der Physik zu brechen scheint. Der Strahl scheint sich siebenmal schneller als das Licht zu bewegen, wie Messungen mit dem „Hubble“-Weltraumteleskop zeigten.

Das ist eigentlich unmöglich: Licht bewegt sich im Vakuum mit einer Geschwindigkeit von 1. 079.252.820 Kilometern pro Stunde – schneller geht es nicht, hat Albert Einstein bereits vor mehr als 100 Jahren in seiner speziellen Relativitätstheorie gezeigt.

Doch wie ist es möglich, dass der entdeckte Partikelstrahl die Gesetze der Physik zu brechen scheint? Gar nicht, schreiben Forschende in einer Studie zum Thema. Es handelt sich um eine optische Illusion, ein Phänomen namens superluminale Bewegung. Dieses Phänomen tritt auf, wenn Partikel sich beinahe mit Lichtgeschwindigkeit bewegen – im aktuellen Fall konnten die Forschenden nachweisen, dass der Energiestrahl mit 99,97 Prozent der Lichtgeschwindigkeit (etwa 1,07 Milliarden km/h) unterwegs ist. Die Studie dazu hat das Forschungsteam um Kunal P. Mooley vom California Institute of Technology in Pasadena im Fachjournal Nature veröffentlicht.

Weltall: Partikelstrahl scheint Gesetze der Physik zu brechen

Ausgangspunkt des bemerkenswerten Partikelstrahls war eine gigantische Kollision zweier Neutronensterne. Das explosive Ereignis im Weltall wurde im August 2017 entdeckt – es war das erste Mal, dass bei einer Verschmelzung zweier Neutronensterne sowohl Gravitationswellen als auch Gammastrahlung gemessen wurden, heißt es bei der US-Raumfahrtorganisation Nasa. Die Nachwirkungen dieser Verschmelzung wurden von 70 Teleskopen in aller Welt und im Weltall beobachtet – auch das „Hubble“-Weltraumteleskop wurde zwei Tage nach der Explosion auf den Ort des Geschehens ausgerichtet.

Was war geschehen? Die zwei Neutronensterne kollabierten zu einem schwarzen Loch, dessen gewaltige Schwerkraft damit anfing, Material anzuziehen. Das Material formte eine Scheibe, die sich schnell drehte und Energiestrahlen erzeugte, die von den Polen der Scheibe ausgingen.

Mehrere Jahre lang analysierten Forschende die Daten, die „Hubble“ gesammelt hatte. „Ich bin begeistert, dass ‚Hubble‘ uns solche präzisen Messungen ermöglicht hat“, freut sich Kunal P. Mooley, Hauptautor der Studie. „Es brauchte Monate sorgfältiger Datenanalyse, um diese Messung zu machen“, betont Jay Anderson vom Space Telescope Science Institute.

Nach kosmischen Kollaps: Energiestrahl schneller als Licht unterwegs?

Wie aber erklären die Forschenden das Phänomen, das den Energiestrahl schneller als das Licht zu machen scheint? Der Energiestrahl nähert sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit der Erde, weshalb das Licht, das er zu einem späteren Zeitpunkt aussendet, eine kürzere Strecke zurücklegt. „Im Grunde genommen jagt der Jet seinem eigenen Licht hinterher“, heißt es auf der Website der Nasa. In Wirklichkeit sei zwischen der Aussendung des Lichts durch den Strahl mehr Zeit vergangen, als der Beobachter denke, weshalb die Geschwindigkeit überschätzt werde. (tab)

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