Der heißeste Ort im Universum ist möglicherweise der Quasar 3C273 mit einer geschätzten Temperatur von etwa 10 Billionen Grad Celsius.
Quasar 3C273 in diesem Bild des Hubble-Weltraumteleskops. Foto: NASA
Obwohl die Sonne das heißeste Objekt in unserem Sonnensystem ist, ist sie im Vergleich zu einigen anderen Himmelskörpern recht kühl. Die heißesten Orte im Universum befinden sich in unmittelbarer Nähe supermassereicher Schwarzer Löcher, insbesondere solcher, die sich von Gas ernähren, sagte Daniel Palumbo, Postdoktorand der Black Hole Initiative der Harvard University. Laut Live Science verfügen diese Schwarzen Löcher über relativistische Jets, riesige Materiestrahlen, die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit angetrieben werden und extrem heiß sind.
Der heißeste Ort im Universum, den Wissenschaftler kennen, ist der Quasar 3C273, eine extrem helle Region um ein supermassereiches Schwarzes Loch, 2,4 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt. Laut dem Greenbank Observatory in West Virginia beträgt die Kerntemperatur in dieser Region mehr als 10 Billionen Grad Celsius. Die Temperaturschätzung ist jedoch noch unsicher.
Supermassereiche Schwarze Löcher sind extrem energiereich und befinden sich im Zentrum der meisten Galaxien. Wie ihr Name schon sagt, sind sie enorm groß. Sagittarius A* beispielsweise, das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße, ist millionenfach massereicher als die Sonne. Wie alle Schwarzen Löcher übt auch der Quasar 3C273 eine so starke Gravitationskraft aus, dass ihm nichts, nicht einmal Licht, entgehen kann. Dieser Anziehungskraft wirkt ein Gasring entgegen, der das Schwarze Loch umkreist – die sogenannte Akkretionsscheibe.
Wenn Moleküle mit hoher Geschwindigkeit in ein Schwarzes Loch gesaugt werden, kann die durch die Kollision entstehende Reibung Temperaturen von Billionen Grad Celsius erzeugen. Zum Vergleich: Die Oberfläche der Sonne hat eine Temperatur von 5.500 Grad Celsius. Diese Temperatur steigt nur noch, wenn die starke Schwerkraft des Schwarzen Lochs nahegelegene Materie zu einem relativistischen Jet zusammenstößt, der ins All schießt, sagte Palumbo.
Die Antwort auf die Frage nach dem heißesten Ort im Universum könnte jedoch davon abhängen, wann die Frage gestellt wird, sagt Koushik Chatterjee, wissenschaftlicher Mitarbeiter der Black Hole Initiative. Wenn zwei große Objekte kollidieren, kann die dadurch verursachte Explosion extrem hohe Temperaturen erzeugen. Beispielsweise kollidieren zwei Neutronensterne – die kollabierten Kerne großer Sterne – und erzeugen dabei Temperaturen von bis zu 800 Milliarden Grad Celsius, so eine Studie aus dem Jahr 2019 in der Zeitschrift Nature Physics. Auch die Kollision eines Schwarzen Lochs mit einem Neutronenstern kann außergewöhnlich hohe Temperaturen erzeugen.
Der heißeste Ort im Universum lässt sich nur schwer bestimmen, da die Untersuchung der Temperatur weit entfernter Objekte eine Herausforderung darstellt. Auch über die tatsächliche Temperatur Schwarzer Löcher sind sich Forscher noch immer nicht im Klaren. Stattdessen messen Wissenschaftler die von supermassiven Schwarzen Löchern abgegebene Energie in Form von sichtbarem Licht, Radiowellen und Röntgenstrahlen. Anhand der Wellenlängenmuster der von diesen Quellen erzeugten elektromagnetischen Strahlung können sie die Temperatur abschätzen.
Ein zukünftiges Röntgenobservatorium namens X-ray Imaging and Spectrometry Mission (XRISM) wird Wissenschaftlern helfen, das heiße Gas im Universum präziser zu messen. Mit fortschrittlicheren Instrumenten könnten sie möglicherweise noch heißere Regionen als den Quasar 3C273 finden.
An Khang (laut Live Science )
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