"Shadow Blaster"-Galaxie: Neutrinos entstehen nicht in Schwarzen Löchern, sondern in stellaren Glutöfen

Astronomen hatten in einer fernen Galaxie eigentlich ein aktives Schwarzes Loch erwartet, stießen stattdessen jedoch auf eine gewaltige Quelle hochenergetischer Neutrinos, die durch extreme Sternentstehungsprozesse befeuert wird. Die Galaxie JCMT0402−0424, die den Beinamen „Shadow Blaster“ erhielt, erwies sich als Ursprung des Neutrinos IC 210922A, welches das IceCube-Observatorium bereits im Jahr 2021 registriert hatte. Mit dieser Entdeckung konnte erstmals eine direkte Verbindung zwischen einer staubreichen Sternentstehungsgalaxie und einem spezifischen Neutrino-Ereignis nachgewiesen werden, was neue Fragen darüber aufwirft, welche Objekte im Universum diese rätselhaften Teilchen tatsächlich erzeugen.

Ein internationales Team unter der Leitung von Yuji Urata von MITOS Science Co., LTD. in Taiwan, dem auch Forscher der National Central University, der Chung Yuan University, der Tohoku University, des Fukui Institute of Technology sowie des National Astronomical Observatory of Japan angehörten, führte Beobachtungen mit dem ALMA-Teleskop in der Atacama-Wüste durch. Dank des Gravitationslinseneffekts durch eine im Vordergrund liegende Galaxie konnte ALMA vier stark vergrößerte Aufnahmen von „Shadow Blaster“ erstellen. Die Galaxie befindet sich in einer Entfernung von rund 11 Milliarden Lichtjahren (Rotverschiebung z = 2,988), was bedeutet, dass ihr Licht aus einer Epoche zu uns gelangte, in der das Universum erst etwa drei Milliarden Jahre alt war – der Ära des „Cosmic Noon“, in der die Sternentstehung im Kosmos ihren Höhepunkt erreichte. Der kompakte Kern von „Shadow Blaster“ mit einer Größe von nur 1.500 bis 1.700 Lichtjahren erwies sich als extrem dichtes Reservoir aus Gas und Staub, in dem jährlich Sterne mit einer Gesamtmasse von Hunderten Sonnen entstehen – ein unglaubliches Tempo, das die Rate unserer Milchstraße um das Hundertfache übersteigt.

In den vorliegenden Daten fanden sich keinerlei Anzeichen für einen aktiven galaktischen Kern in Form eines Schwarzen Lochs. Stattdessen rührt die Energie von Kollisionen kosmischer Strahlung mit dichtem Gas in diesem stellaren „Hexenkessel“ her – genau dort werden die Neutrinos geboren. Theoretische Modelle sagten bereits vor langem voraus, dass solch extreme Umgebungen als natürliche Teilchenbeschleuniger fungieren: Energiereiche Partikel prallen in einem verschlungenen Magnetfeld immer wieder mit Gas zusammen und erzeugen dabei Neutrinos. Bisher ging man davon aus, dass hochenergetische Neutrinos primär von supermassereichen Schwarzen Löchern im Zentrum aktiver Galaxien stammen; nun wird deutlich, dass auch verborgene Sternexplosionen in staubreichen Galaxien einen wesentlichen, bisher unterschätzten Beitrag leisten.

Computersimulationen belegen: Derartige kompakte und staubige Galaxien aus der Epoche des „Cosmic Noon“ könnten zwischen 15 und 20 Prozent des gesamten hochenergetischen Neutrinoflusses im Universum ausmachen. Dies stellt zwar nicht die dominierende Quelle dar, ist jedoch ein signifikanter Anteil – und vor allem blieb dieser bis zu der aktuellen Entdeckung direkten Beobachtungen verborgen. In der Vergangenheit konzentrierten Astronomen ihre Suche nach Neutrinoquellen vorwiegend auf helle, aktive Galaxienkerne sowie Gammastrahlenausbrüche, während diese weit verbreitete Population staubreicher Sternentstehungssysteme im Dunkeln blieb. Diese Erkenntnis stellt bisherige Vorstellungen über die verborgenen Mechanismen der kosmischen Teilchenproduktion grundlegend infrage.

Die Ergebnisse wurden am 17. Juni 2026 in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht. ALMA in Chile und IceCube in der Antarktis haben gemeinsam bewiesen: Um den Ursprung kosmischer Neutrinos zu verstehen, darf man nicht nur auf Schwarze Löcher blicken, sondern muss auch die turbulentesten Sternentstehungsgebiete untersuchen, die sich hinter Staubwolken verbergen – offenbar sind dies die wahren „Teilchenfabriken“ des frühen Universums.