Ein internationales Team von Astronomen, das eine Kombination aus bodengebundenen Teleskopen, einschließlich des Keck-Observatoriums auf Mauna Kea, Hawaii, verwendet, hat die erste gravitationell linse überleuchtende Supernova entdeckt.

Der als SN 2025wny bezeichnete Himmelskörper ermöglicht einen einzigartigen Einblick in ein sterneveränderliches Kataklysmus aus den frühen Tagen des Universums und bietet bemerkenswerte Bestätigungen der allgemeinen Relativitätstheorie von Einstein.

SN 2025wny ist so weit entfernt, dass ihr Licht 10 Milliarden Jahre benötigt hat, um die Erde zu erreichen – das Universum war erst 4 Milliarden Jahre alt, als die Explosion stattfand (rotverschiebung z ∼2.01). Normalerweise wäre eine Supernova in dieser Entfernung zu bleich, um von der Erde aus gesehen zu werden.

Jedoch fungieren zwei Vordergrundgalaxien als natürliche gravitationelle „Lupe“ (ein Effekt, den Einstein vor über einem Jahrhundert vorhersagte), was die Helligkeit der Supernova um das 50-fache verstärkt und sie in verschiedene, unterscheidbare Bilder aufteilt, die unten von A bis D dargestellt sind.

Credit: J. Johansson et al., Astrophysical Journal Letters, 2025

Neuer Ansatz zur Untersuchung der Expansion des Universums

Da jedes der vielen gravitationell linse Bilder einen etwas unterschiedlichen Weg um die mittleren Galaxien nimmt, unterscheiden sich ihre Ankunftszeiten. Die Messung dieser zeitlichen Verzögerungen bietet eine leistungsstarke, unabhängige Methode zur Bestimmung der Hubble-Konstante – der Geschwindigkeit, mit der sich das Universum ausdehnt.

Ein zentrales ungelöstes Problem der modernen Kosmologie ist die Hubble-Spannung – das wachsende Missverhältnis zwischen den Messungen der Expansionsgeschwindigkeit des Universums, die in den frühen Tagen gemacht wurden, und den Messungen, die an nahen Objekten durchgeführt wurden. Diese Diskrepanz deutet darauf hin, dass unser gegenwärtiges kosmologisches Modell ΛCDM möglicherweise ungenau ist.

Stark von gravitationellem Linseneffekt beeinflusste Supernovae wie SN 2025wny bieten eine neue, unabhängige Methode zur Messung dieser Expansionsgeschwindigkeit, indem sie zeitliche Verzögerungen zwischen den linsierten Bildern verwenden – ein Prozess, der als Zeitverzögerungskosmografie bekannt ist. Dies hilft zu bestimmen, ob die Spannungen neue Einsichten in die Physik reflektieren oder Einschränkungen bestehender Methoden anzeigen.

Credit: J. Johansson et al., Astrophysical Journal Letters, 2025

SN 2025wny ist eine außergewöhnlich heiße Explosion

Überleuchtende Supernovae sind extrem helle, seltene Explosionen. SN 2025wny sticht selbst in dieser Elite-Kategorie hervor: Das frühe ultraviolette Licht, das aufgrund der Expansion des Universums in sichtbare Wellenlängen gedehnt wird, offenbart ein bemerkenswert heißes, strahlendes Ereignis.

Die intensive Helligkeit der Supernova beleuchtet die Wirtsgalaxie, wodurch Astronomen schmale Absorptionslinien von Elementen wie Kohlenstoff, Eisen und Silizium identifizieren können – siehe das obenstehende Bild. Diese Merkmale deuten auf eine niedrigmetallische Zwerggalaxie hin, in einer Umgebung, wie sie vermutet wird, um überleuchtende Supernovae in den frühen Jahren des Universums hervorzubringen.

Wie die Entdeckung zustande kam

Die Entdeckung gelang durch eine Reihe von fortschrittlichen Observatorien, die in ihren wissenschaftlichen Entdeckungen zusammenarbeiteten. Das Zwicky Transient Facility (ZTF) in der Palomar-Observatorium in Kalifornien registrierte die Explosion während seiner nächtlichen Himmelsbeobachtungen erstmals. Das Nordoptische Teleskop (NOT) auf La Palma, den Kanarischen Inseln, lieferte frühe spektroskopische Daten zu dem Übergangsprozess; das Liverpool-Teleskop (LT), ebenfalls auf La Palma, lieferte vier separate Bilder von SN 2025wny; und schließlich stellte das Keck-Observatorium die entscheidenden Spektren bereit, die sowohl den Typ der Supernova als auch ihre außergewöhnliche Entfernung bestätigten. Die Spektren von Keck enthüllen eine Vielzahl dünner Absorptionslinien aus der Wirtgalaxie der Supernova – die Spuren von Elementen wie Kohlenstoff, Eisen und Silizium – die die Rotverschiebung und die Natur des Ereignisses bestimmen.

Referenz: Discovery of SN 2025wny: A Strongly Gravitationally Lensed Superluminous Supernova at z = 2.01.

Joel Johansson et al; Veröffentlicht am 5. Dezember 2025; The Astrophysical Journal Letters, Band 995, Nummer 1; DOI: 10.3847/2041-8213/ae1d61

Quelle: Astronomen entdecken die erste gravitationell lens überleuchtende Supernova, W. M. Keck Observatory.